内容正文:
第一章 化学研究的天地
第一节 物质的分类
第2课时 分散系
教学目标
1.知道分散系及其种类,会区分分散剂和分散质。
2.知道胶体是一种分散剂,掌握不同分散系的区别和练习。
3.知道胶体的性质,胶体性质在生活、工业、生产的应用。
4.学会Fe(OH)3 胶体的制备方法。
重点和难点
重点:1.胶体的本质区别。
2.胶体的性质。
难点:1.胶体性质的应用。
2.Fe(OH)3 胶体的制备
◆知识点一 分散系
1.概念:一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。
2.组成:被分散的物质称为分散质,起容纳分散质作用的物质称为分散剂,分散系都是混合物。
3.分类:
(1)按照分散质粒子的大小不同(本质区别),分为三种分散系
(2)按照分散质和分散剂的状态,分为9种分散系
如烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
(3)三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
特别提醒
1.分散系中至少含有两种物质,都属于混合物,蒸馏水不是一种分散系;
2.三种分散系之间的转化为物理变化;
3.透明不代表无色,如CuSO4溶液为蓝色溶液,Fe(OH)3胶体为红褐色液体;
4.胶体不一定都呈液体,胶体除了液溶胶还有气溶胶和固溶胶。
即学即练
1.已知某分散系中的分散质粒子直径小于1nm,则该分散系一定具有的性质是
A.均一性、稳定性 B.可产生丁达尔效应
C.不能通过半透膜 D.长置会分层
【答案】A
【分析】胶体和溶液、浊液的本质区别为分散质颗粒大小不同;胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系;溶液是分散质粒子小于1nm的分散系;浊液是分散质粒子大于100nm的分散系;光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;某分散系中的分散质粒子直径小于1纳米,该分散系为溶液;
【详解】A.溶液具有均一性,稳定性,A正确;
B.溶液不能产生丁达尔效应,B错误;
C.溶液中的粒子能通过半透膜,C错误;
D.溶液具有均一性,稳定性,长置不会分层,D错误;
故选A。
2.气溶胶是某些病毒传播的重要途径。下列关于气溶胶的说法错误的是
A.气溶胶的分散剂是气体 B.气溶胶属于混合物
C.气溶胶分散质粒子直径小于1nm D.气溶胶能形成丁达尔效应
【答案】C
【详解】A.气溶胶的分散剂是气体,A正确;
B.胶体属于混合物,因此气溶胶属于混合物,B正确;
C.分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系称为胶体,因此气溶胶中分散质粒子直径为1nm~100nm,C错误;
D.胶体能形成丁达尔效应,则气溶胶能形成丁达尔效应,D正确;
故答案选C;
3.厨房中有下列物质:①食盐、②料酒、③面粉、④豆油、⑤白糖、⑥面酱,将它们分别放入适量水中,充分搅拌,能够得到溶液的是
A.①②⑤ B.①②⑥ C.③⑤⑥ D.③④⑥
【答案】A
【详解】① 氯化钠能溶解到水中,形成均一、稳定的混合物,即得到溶液,正确;
② 料酒能溶解到水中,形成均一、稳定的混合物,即得到溶液,正确;
③ 面粉不能溶于水,把面粉放入水中充分搅拌只能形成悬浊液,错误;
④ 豆油不能溶于水,把豆油放入水中充分搅拌只能形成乳浊液,错误;
⑤ 白糖能溶解到水中,形成均一、稳定的混合物,即得到溶液,正确;
⑥ 面酱不能溶于水,把面酱放入水中充分搅拌只能形成悬浊液,错误
符合题意的为①②⑤,故答案选A。
◆知识点二 胶体
1.胶体定义:分散质粒子直径在1~100 nm之间(本质特征)的分散系。
2.胶体分类:
①根据分散剂的状态分类:
a.气溶胶:烟、云、雾,分散剂为气体。
b.液溶胶:豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体,分散剂为液体。
c.固溶胶:有色玻璃、烟水晶,分散剂为固体。
②根据胶体粒子的组成分类:
a.粒子胶体:Fe(OH)3胶体
b.分子胶体:淀粉胶体、蛋白质胶体
3.性质及应用:
①丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在入射光侧面可看到一条光亮的通路,这是胶体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来鉴别溶液和胶体。
②布朗运动:胶粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,是胶体稳定的次要原因。
③电泳:由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。
④介稳性:
a.含义:胶体的稳定性介于溶液与浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系,但改变条件就有可能发生聚沉。
b.原因:a.胶体粒子可以通过吸附而带有电荷,同种胶粒带同种电荷,而同种电荷会相互排斥(要使胶体聚沉,就要克服排斥力,消除胶粒所带电荷 )。b.胶体粒子在不停地做布朗运动,与重力作用相同时便形成沉降平衡的状态。
⑤聚沉:
a.含义:在一定条件下,胶体粒子聚集成较大的颗粒,形成沉淀从分散剂中析出。此性质常用于制作豆腐、净水等。
b.方法:a).加入电解质溶液;b).加入胶粒带相反电荷的胶体;c).加热或搅拌。
⑥渗析:
a.概念:利用半透膜(如羊皮纸、膀胱膜等)使胶体和其中所含的可溶性杂质分离的过程称为渗析,又称透析。
b.原因:半透膜的细孔能让可溶性杂质的分子或离子通过,但不能让较大的胶粒通过,因而可以达到分离的目的。渗析是一种物理分离方法。
4.常见的胶体
①
气溶胶
云、烟、雾
②
液溶胶
豆浆、氢氧化铝胶体、Fe(OH)3胶体、硅酸胶体
③
固溶胶
果冻、宝石、烟水晶、有色玻璃
③
三种有机胶体
淀粉溶液、肥皂水、蛋白质溶液
5.胶体的应用
①丁达尔效应常用于鉴别溶液和胶体。
②胶体的介稳性常用于涂料、颜料、墨水的生产等领域。
③电泳现象可用于静电除尘、电泳电镀、分离蛋白质与氨基酸、血清电泳用于诊断疾病等。
④胶体聚沉可用于明矾净水、制肥皂、制豆腐和果冻等。
易错提醒
1.胶体不带电,胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个体系仍呈电中性。
2.并不是所有的胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带电荷而无电泳现象。
3.胶体聚沉属于物理变化。
即学即练
1.当光束通过下列物质时,会出现丁达尔效应的是
A.雾 B.蔗糖溶液 C.硝酸钾溶液 D.氯化钠溶液
【答案】A
【详解】A.雾是胶体,当光束通过该物质时,会出现丁达尔效应,故选A;
B.蔗糖溶液是溶液,当光束通过该物质时,不会出现丁达尔效应,故不选B;
C.硝酸钾溶液是溶液,当光束通过该物质时,不会出现丁达尔效应,故不选C;
D.氯化钠溶液是溶液,当光束通过该物质时,不会出现丁达尔效应,故不选D;
选A。
2.当光束通过下列物质时,会出现丁达尔效应的是
①Fe(OH)3胶体 ②纯净水 ③蔗糖溶液 ④NaCl溶液 ⑤云、雾
A.①⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤
【答案】A
【详解】丁达尔效应是胶体的性质,其中①Fe(OH)3胶体⑤云、雾属于胶体,会出现丁达尔效应;
故选A。
3.分散质粒子直径大小介于1~100之间的分散系称为胶体,下列物质表现出的性质,与胶体无关的是
A.阳光透过树叶间的缝隙射入密林时,观察到有明亮的光的通路
B.片状的“纳米铁粉”很容易被磁铁吸引
C.江河入海口三角洲的形成
D.手上细小的伤口,可以涂上溶液止血
【答案】B
【详解】A.观察到明亮的光的通路是丁达尔效应,与胶体的性质密切相关,A正确;
B.片状“纳米铁粉”不是分散系,与胶体的性质无关,B错误;
C.江河入海口形成三角洲是因为土壤胶体遇到海水后形成沉淀,C正确;
D.利用了氯化铁溶液使得血液胶体形成沉淀,从而使伤口愈合,D正确;
故选B。
◆知识点三 Fe(OH)3胶体的制备
1.原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
2.操作:在小烧杯中加入50mL 蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入3mL氯化铁饱和溶液,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至溶液刚好呈红褐色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体。。
3.另取两只烧杯,向其中一只烧杯加入 50 mL FeCl3稀溶液,向第二只烧杯中加入 40 mL FeCl3稀溶液和约 10 mL NaOH溶液,用玻璃棒搅拌后得到Fe(OH)3悬浊液。将这三只烧杯置于暗处,分别用红光激光笔水平照射,观察现象。将 FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体和 Fe(OH)3悬浊液分别进行过滤,观察滤纸上是否有残留固体。将实验现象填入下表。
物质
光束照射时的现象
过滤后的滤纸上是否有残留固体
FeCl3稀溶液
无光亮通路
无
Fe(OH)3胶体
有光亮通路
无
Fe(OH)3悬浊液
无光亮通路
有
易错提醒
1.不能用自来水代替蒸馏水,因为自来水中含有离子如Cl-,会使胶体发生聚沉;
2.不能搅拌或长时间持续加热,因为会使胶粒运动加快,从而克服胶粒间的排斥力发生聚沉;
3.为了制得浓度较大的Fe(OH)3胶体,使现象更明显,需要用FeCl3的饱和溶液。
4.书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”,应注明“胶体”二字;
即学即练
1.若将饱和氯化铁溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是
A.冷水 B.沸水
C.氢氧化钠浓溶液 D.氯化钠浓溶液
【答案】B
【详解】实验室制备氢氧化铁胶体,将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,得到氢氧化铁胶体,故选B。
2.关于实验室制备氢氧化铁胶体的说法错误的是
A.氢氧化铁胶体是混合物
B.胶体中分散质(胶粒)的直径为
C.丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液
D.加入1L沸水中制备胶体,生成的胶粒的物质的量为0.05mol
【答案】D
【详解】A.氢氧化铁胶体是氢氧化铁胶粒分散在分散剂(通常是水)中形成的分散系,则氢氧化铁胶体是混合物,A正确;
B.由胶体的定义可知,胶体中分散质(胶粒)的直径为,B正确;
C.胶体能产生丁达尔效应,而溶液不能产生丁达尔效应,则丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液,C正确;
D.因氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的集合体,则加入1L沸水中制备胶体,生成的胶粒的物质的量小于0.05mol,D错误;
故选D。
3.下列关于分散系的说法正确的是
A.混合物都属于分散系
B.云、雾的分散质粒子直径在1-100nm之间
C.能否发生丁达尔效应是溶液和胶体的本质区别
D.可用如图所示方法制备Fe(OH)3胶体
【答案】B
【详解】A.分散系都是混合物,但混合物不一定是分散系,只有一种或多种物质以粒子形式分散到另一种或多种物质中所形成的混合物才是分散系,而混合物是由两种或多种物质混合而成的物质,如铁粉和铜粉混合,只是简单混合,没有一种物质被分散到另一种物质中形成像分散系那样的体系,A错误;
B.云、雾均属于胶体(气溶胶),其分散质粒子直径在1~100nm之间,B正确;
C.溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径大小不同,溶液中分散质粒子直径小于1nm,胶体中分散质粒子直径在1~100nm之间,而不是能否发生丁达尔效应,C错误;
D.制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加至沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,而不是将饱和FeCl3溶液滴加至NaOH溶液中,D错误;
故选B。
一、胶体的性质和应用
1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,胶体粒子具有较大的表面积,能在水中吸附悬浮固体形成沉淀,从而达到净化水的目的。
2.同种胶体粒子的电性相同,互相排斥,是胶体较稳定的主要原因,次要原因是布朗运动。
3.Fe(OH)3胶体电泳时,胶体微粒比表面积大,吸附能力强,吸附了带电离子而带电荷,所以Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,向阴极移动。
规律:带正电荷的胶粒向阴极移动,带负电荷的胶粒向阳极移动。
4. 在胶体溶液中,胶体发生聚沉的方法有:加入电解质溶液;加入胶粒带相反电荷的胶体;加热或搅拌。
5. 丁达尔效应是由于胶体粒子对可见光的散射而产生的,是一种物理现象;丁达尔效应是胶体特有的性质,可用来鉴别胶体与其他分散系;丁达尔效应证明了胶粒的大小范围;液溶胶、气溶胶能发生丁达尔效应,大多数固溶胶无此性质。
6. 电泳现象表明胶体粒子带电荷,同种胶体粒子带同种电荷,但胶体是电中性的 (胶体不带电)。
7. 胶体粒子比表面积(单位质量粒子具有的表面积)大,具有很强的吸附作用,可吸附负离子或正离子而使胶体粒子带上了电荷;金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附正离子,胶粒带正电荷;非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附负离子,胶粒带负电荷;固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子,不带有电荷
8. AgI由AgNO3+KI反应形成,如果KI过量,则AgI胶体粒子吸附I-离子而带负电;反之,当AgNO3过量时,则AgI胶粒吸附Ag+离子而带正电,
实践应用
1.下列关于胶体叙述不正确的是
A.用平行光照射NaCl溶液和胶体时,产生的现象相同
B.光线透过胶体时,胶体中可发生丁达尔效应
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在之间
D.胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒,达到净水目的
【答案】A
【详解】A.氯化钠溶液不能产生丁达尔效应,氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应,则用平行光照射氯化钠溶液和氢氧化铁胶体时,产生的现象不同,A错误;
B.胶体中胶粒介于,则光线透过胶体时,胶体中可发生丁达尔效应,B正确;
C.根据分散质粒子直径不同,把分散系分为溶液、胶体、浊液,则胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在之间,C正确;
D.胶体具有吸附性,能够吸附水中悬浮的固体颗粒而聚沉达到净水目的,D正确;
故选A。
2.下列说法错误的是
A.江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
B.向胶体中逐滴滴加盐酸,开始产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解并消失
C.胶体在通电后可作定向移动,是因为胶体带电
D.可用渗析法分离淀粉胶体和溶液
【答案】C
【详解】A.江河水中的泥沙等胶体粒子,在入海口遇到海水中的电解质,发生聚沉,从而形成三角洲,A正确;
B.向胶体中逐滴滴加盐酸, 盐酸是电解质溶液,先使胶体发生聚沉,产生红褐色沉淀 ,继续滴加盐酸,与盐酸发生中和反应:,沉淀逐渐溶解并消失,B正确;
C.胶体在通电后可作定向移动,是因为胶粒带电,而胶体是呈电中性的,C错误;
D.淀粉胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的离子能透过半透膜,所以可用渗析法分离淀粉胶体和溶液,D正确;
故选C。
3.实验证明,电解质的凝聚能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,凝聚力越大。向胶体加入下列电解质时,其凝聚能力最强的为
A.NaCl B. C. D.
【答案】D
【分析】Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,故加入的阴离子可以相互中和电性,减小同种电性相互排斥而使之聚沉,依据题意,阴离子所带的负电荷数越大,凝聚力越大;
【详解】A.由分析可知,加入的电解质中阴离子所带的负电荷数越大,凝聚能力越强,NaCl中一个氯离子带一个负电荷;
B.FeCl3中一个氯离子带一个负电荷;
C.K2SO4中一个硫酸根离子带2个负电荷;
D.Na3PO4中一个磷酸根离子带3个负电荷;
Na3PO4所带的负电荷数最大,凝聚能力最大,故选D。
二、Fe(OH)3胶体的制备
1.实验操作中,必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低,则不利于氢氧化铁胶体的形成。
2.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液,否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。
3.实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多,易使制备的胶体发生聚沉
4.往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热。原因是长 时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
5.可边加热边摇动烧杯,也可以用玻璃棒轻轻地搅拌,若搅拌过重,会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
6.在Fe(OH)3胶体中,Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3+的数目。
实践应用
1.关于Fe(OH)3胶体的制备方法,正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】Fe(OH)3胶体是利用水解法制备,需将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,较高温度下促进Fe3+较多水解,且生成的Fe(OH)3颗粒直径在1~100纳米之间,与水形成胶体。
【详解】A.常温水中Fe3+水解程度小,无法形成胶体,描述错误,不符题意;
B.NaOH与FeCl3发生反应,生成大量Fe(OH)3且颗粒极大部分直径超过100纳米,直接形成沉淀(浊液状态),描述错误,不符题意;
C.根据分析,实验设计合理,符合题意;
D.同B选项,描述错误,不符题意;
综上,本题选C。
2.下列关于Fe(OH)3胶体的叙述中,正确的是
A.制备Fe(OH)3胶体的化学方程式是
B.在制备Fe(OH)3胶体的实验中,加热煮沸时间越长,越有利于胶体的生成
C.Fe(OH)3胶粒能吸附正离子,从而使Fe(OH)3胶体带有一定电荷
D.将稀硫酸逐滴加入Fe(OH)3胶体中,开始产生红褐色沉淀,继续滴加沉淀溶解
【答案】D
【详解】A.制备Fe(OH)3胶体不能写“↓”,A项错误;
B.热煮沸时间过长,胶体会发生聚沉无法得到Fe(OH)3胶体,B项错误;
C.Fe(OH)3胶粒能吸附正离子,但Fe(OH)3胶体不带电,C项错误;
D.稀硫酸为电解质,先使Fe(OH)3胶体发生聚沉,继续滴加稀硫酸再与Fe(OH)3发生中和反应,使沉淀又溶解,D项正确;
故答案选D。
考点一 分散系
【例1】下列体系不属于分散系的是
A.空气 B.盐酸 C.水银 D.碘酒
【答案】C
【分析】一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物体系称为分散系,分散系由分散质和分散剂组成,溶液、胶体和浊液都属于分散系,据此分析解答。
【详解】A.空气由氧气、氮气等多种气体组成的混合物,属于分散系,故A不选;
B.盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于分散系,故B不选;
C.水银是汞的俗称、是纯净物,不属于分散系,故C选;
D.碘酒是碘的酒精溶液,属于分散系,故D不选;
答案选C。
解题要点
分散系是混合物,根据分散质直径大小可分为溶液、胶体、浊液。
【变式1-1】稀豆浆属于胶体,胶体与溶液、浊液的本质区别是
A.是否具有丁达尔效应 B.分散质粒子直径大小
C.分散质离子分布均匀程度 D.分散质粒子是否带电
【答案】B
【详解】当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质微粒直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),所以溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质微粒直径大小,故选B。
【变式1-2】由多糖和多功能无机纳米颗粒组成的多糖基复合纳米材料在生物医学领域具有潜在的用价值。若将多糖基复合纳米颗粒分散到水中,下列说法不正确的是
A.分散系属于胶体
B.分散系被光照射时,侧面可观察到一条光亮的通路
C.分散质一定具有碳元素
D.分散质颗粒直径较大,不能透过滤纸
【答案】D
【详解】A.多糖基复合纳米材料(直径1-100 nm),将其分散到水中,形成的分散系属于胶体,A正确;
B.胶体能够使光线发生散射作用而沿直线传播,因而能够在胶体中看到有一条光亮的通路,即产生丁达尔效应,B正确;
C.多糖基复合纳米颗粒为分散质,多糖类含有碳元素,C正确;
D.多糖基复合纳米材料由于其直径1-100nm,可以透过滤纸,不能透过半透膜,D错误;
答案选D。
考点二 胶体的本质
【例2】溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是
A.是否能产生丁达尔效应 B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小 D.是否均一、透明、稳定
【答案】C
【详解】当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),所以,溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质粒子直径大小,故A、B、D错,C对。
答案选C。
解题要点
胶体区别于其他分散系的本质特征是:分散质的颗粒直径在1~100 nm 之间。
【变式2-1】的饱和溶液滴入沸水中,可得胶体。胶体区别于饱和溶液最本质的特征是
A.胶体的分散质粒子直径为1~100nm
B.胶体具有丁达尔效应
C.胶体是均一的分散系
D.胶体比饱和溶液颜色深
【答案】A
【详解】溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径,胶体粒子的微粒直径在1-100nm之间,胶体的分散质粒子直径为1~100nm,胶粒的大小使胶体能对光线进行散射才有丁达尔效应,胶粒的大小决定了氢氧化铁胶体是比较均一的分散系,也决定了氢氧化铁胶体呈红褐色,则A符合;
选A。
【变式2-2】明胶的水溶液和氢氧化铁胶体共同具备的性质是
A.都不稳定,密封放置沉淀 B.都能产生丁达尔效应
C.分散质粒子可通过滤纸 D.分散质粒径均大于100nm
【答案】C
【详解】A.溶液和胶体外观基本一致,一般为均一、透明、稳定,A错误;
B.光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应,B错误;
C.溶液和胶体的分散质粒子都可通过滤纸,C正确;
D.胶体和溶液的本质区别是分散质的颗粒大小不同;胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系;溶液是分散质粒子小于1nm的分散系,D错误;
故选C。
考点三 胶体的性质
【例3】当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的有几项
①纳米级的Fe(OH)3固体;②水;③蔗糖溶液;④FeCl3溶液;⑤云、雾;⑥淀粉溶液
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】C
【详解】①②③④不属于胶体,不具有丁达尔效应;⑤云、雾是胶体,具有丁达尔效应,故⑤不选;⑥淀粉溶液是胶体,具有丁达尔效应,故⑥不选;则不会出现丁达尔效应的是①②③④,共4项;
故选C。
解题要点
1.丁达尔现象是胶体的重要特征,是鉴别胶体和溶液的常用方法。
2.胶体稳定的原因:胶体粒子可以选择吸附带相同电荷的微粒,即同种胶体粒子带上同种电荷,导致胶体粒子彼此相互排斥,在一般情况下,胶体粒子不容易聚集,因而胶体可以比较稳定地存在。
3.在外加直流电场作用下,带电的胶体粒子或离子向着与其电性相反的电极移动,发生电泳。
4.当胶体粒子遇到带有相反电荷的离子或其他胶体粒子时,由于电荷的中和,胶体粒子聚集成为较大的颗粒物,在重力作用下形成沉淀析出,发生聚沉。
【变式3-1】在胶体中插入电极,通直流电一段时间后,胶体粒子移向
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
【答案】D
【详解】Fe(OH)3胶体粒子因吸附阳离子而带正电荷,通直流电后,胶体粒子向与电源负极相连的阴极移动,故D正确;故选:D。
【变式3-2】在下列现象中,和胶体的性质无关的是
A.在河流入海口处易形成三角洲
B.利用静电除去空气中的粉尘
C.在NaCl溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀
D.清晨阳光穿过树叶产生一条条光柱
【答案】C
【详解】A.泥沙胶体遇到海水,海水中的盐使胶体聚沉,则在河流入海口处易形成三角洲,与胶体性质有关,A与题意不符;
B.胶粒带电,胶粒在外电场作用下会产生电泳现象,利用静电除去空气中的粉尘,利用的是电泳原理,与胶体性质有关,B不符合题意;
C.在NaCl溶液中加入AgNO3溶液,发生复分解反应产生AgCl白色沉淀,C与符合题意;
D.清晨,人们经常能看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象为丁达尔效应,与胶体有关,D与题意不符;
答案为C。
考点四 胶体的应用
【例4】下列应用或事实与胶体聚沉无关的是
A.河流入海口处易形成三角洲
B.一支钢笔使用不同品牌的墨水易堵塞
C.化工厂利用静电除尘技术除废气中的固体悬浮物
D.将盐卤或石膏加入豆浆,制成豆腐
【答案】C
【详解】A.河水为胶体分散系,由于海水中含有大量的电解质,河流入海口处易形成三角洲,属于胶体的聚沉,A项不符合题意;
B.一支钢笔使用不同品牌的墨水易堵塞,是因为墨水属于胶体,不同牌子的墨水带有不同的电荷,混合后电荷相中和,产生沉淀,属于胶体的聚沉,B项不符合题意;
C.化工厂利用静电除尘技术除废气中的固体悬浮物,是因为胶体粒子带有电荷,发生电泳现象,与胶体聚沉无关,C项符合题意;
D.盐卤或石膏是电解质,豆浆属于胶体,将盐卤或石膏加入豆浆,制成豆腐,发生了胶体的聚沉,D项不符合题意;
答案选C。
解题要点
1.日常生活:制豆腐、豆浆以及明矾净水等。
2.农业生产:土壤的保肥作用。土壤里许多物质,如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。
3.医疗卫生:血液透析、血清纸上电泳、利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
4.自然地理:江河入海口处形成三角洲。
5.工业生产:制有色玻璃、冶金。
【变式4-1】点卤是向豆浆中加入石膏(主要成分为CaSO4),一段时间后豆浆中蛋白质凝结为豆腐。该变化属于
A.结晶过程 B.沉淀反应 C.胶体聚沉 D.液体凝固
【答案】C
【详解】点卤是向豆浆中加入石膏(主要成分为CaSO4),破坏了胶体的稳定性,发生了聚沉,豆浆中蛋白质凝结为豆腐;
故选C。
【变式4-2】下列叙述正确的是
A.卤水点豆腐和静电除尘都利用了胶体聚沉的性质
B.使用滤纸可以将胶体和溶液分离
C.向沸水中滴加饱和溶液制胶体时,要边滴加溶液边搅拌,以防止液体飞溅
D.《思远人·红叶黄花秋意晚》中写到“就砚旋研磨”形成墨汁,墨汁具有胶体的性质
【答案】D
【详解】A.卤水点豆腐利用了胶体聚沉的性质,静电除尘利用了胶体电泳的性质,故A错误;
B.胶体和溶液均能通过滤纸,使用滤纸不可以将胶体和溶液分离,故B错误;
C.向沸水中滴加饱和溶液制胶体时,不能搅拌,防止胶体聚沉,故C错误;
D.墨汁是分散质粒子直径在1~100nm的分散系,属于胶体,具有胶体的性质,故D正确;
故答案为:D。
考点五 Fe(OH)3胶体的制备
【例5】在沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色。下列说法正确的是
A.用激光笔照射,会出现丁达尔效应
B.将液体静置片刻,会出现沉淀现象
C.所得胶体中分散质的粒子直径大于100nm
D.可用滤纸分离提纯得到氢氧化铁胶体
【答案】A
【详解】在沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色即得到氢氧化铁胶体。A. 用激光笔照射,会出现丁达尔效应,A正确;B. 胶体是介稳体系,将液体静置片刻,不会出现沉淀现象,B错误;C. 所得胶体中分散质的粒子直径介于1nm与100nm之间,C错误;D. 胶体可以透过滤纸,不能用滤纸分离提纯得到氢氧化铁胶体,应该用渗析,D错误,答案选A。
解题要点
向沸腾的蒸馏水中分多次缓慢加入滴加饱和 FeCl3溶液,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色,停止加热即得到Fe(OH)3胶体。
【变式5-1】已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI胶体,当它跟Fe(OH)3 胶体相混合时,能析出 AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,由此可知
A.该Fe(OH)3胶体带正电荷 B.该AgI 胶粒带负电荷
C.该AgI胶粒电泳时向阴极移动 D.Fe(OH)3胶粒电泳时向阳极移动
【答案】B
【详解】A.Fe(OH)3胶体不带电,Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,故A不符合题意;
B.Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,两者混合得到沉淀,说明AgI胶粒带负电荷,故B符合题意;
C.AgI胶粒带负电荷,因此AgI胶粒电泳时向阳极移动,故C不符合题意;
D.Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,因此Fe(OH)3胶粒电泳时向阴极移动,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
【变式5-2】已知由硫酸银溶液和碘化钾溶液制得的碘化碳胶体溶胶,当它与氢氧化铁溶胶相互混合后,析出碘化银和氢氧化铁的混合沉淀。由此可知
A.该碘化银胶粒带正电荷 B.该镜化银胶粒不带由荷
C.该过程为胶体的渗析 D.该碘化银胶粒电泳时向阳极运动
【答案】D
【分析】硫酸银溶液和碘化钾溶液制得的碘化碳胶体溶胶,当它与氢氧化铁溶胶相互混合后,析出碘化银和氢氧化铁的混合沉淀;氢氧化铁溶液胶粒带正电,碘化银胶粒带负电,电泳时向阳极移动,据此分析解题。
【详解】A.据分析可知,碘化银胶粒带负电荷,故A错误;
B.据分析可知,碘化银胶粒带负电荷,故B错误;
C.硫酸银溶液和碘化钾溶液制得的碘化碳胶体溶胶为胶体的制备,渗析操作是分离过程,故C错误;
D.碘化银胶粒带负电,电泳时向阳极移动,故D正确;
故答案选D。
基础达标
1.下列体系不属于分散系的是
A.稀溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.纯净水
【答案】D
【详解】胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系;溶液是分散质粒子小于1nm的分散系;浊液是分散质粒子大于100nm的分散系;胶体属于胶体,氢氧化铁悬浊液属于浊液,稀溶液为溶液,均为分散系;纯净水为纯净物,不属于分散系;
故选D。
2.下列物质不属于分散系的是
A.生理盐水 B.乙醇 C.石灰浆 D.碘酒
【答案】B
【分析】胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系;溶液是分散质粒子小于1nm的分散系;浊液是分散质粒子大于100nm的分散系;
【详解】生理盐水、碘酒均为溶液;石灰浆属于浊液;乙醇为纯净物,不是分散系;
故选B。
3.朱自清先生在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里…月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影…”则月光穿过薄雾形成美景的本质原因是
A.雾是一种胶体
B.光是一种胶体
C.发生了丁达尔效应
D.空气中的小水滴颗粒直径大小约为10﹣9m~10﹣7m
【答案】D
【详解】月光穿过薄雾形成美景的本质原因是空气中的小水滴颗粒直径大小约为10﹣9m~10﹣7m,区别溶液和胶体的现象是丁达尔效应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
4.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是
A.胶体 B.蔗糖溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】A
【详解】A. 胶体,光通过胶体时,光在胶体中发生散射,观察到丁达尔现象,故A正确;
B. 蔗糖溶液不属于胶体,故B错误;
C. 溶液不属于胶体,故 C错误;
D. 溶液不属于胶体,故D错误。
答案为:A。
5.近年来,雾霾天气逐渐增多,灰霾粒子直径比较小,平均直径大约在1000~2000nm左右。下列分散系中,分散质粒子直径与其具有相同数量级的是
A.稀豆浆 B.石灰乳 C.稀盐酸 D.胶体
【答案】B
【详解】胶体中分散质粒子直径在1-100nm,灰霾粒子平均直径大约在1000~2000nm左右,属于悬浊液,稀豆浆、Fe(OH)3胶体属于胶体,稀盐酸属于溶液,石灰乳属于悬浊液,故选B。
6.下列物质不属于胶体的是
A.薄雾 B.蒸馏水 C.Fe(OH)3胶体 D.有色玻璃
【答案】B
【详解】A.云、雾是胶体,有丁达尔效应,故A不选;
B.蒸馏水是纯净物,不是胶体,故B选;
C.Fe(OH)3胶体是胶体,有丁达尔效应,故C不选;
D.有色玻璃属于固溶胶,是胶体,故D不选;
答案选B。
7.如图是一种具有磁性的“纳米药物”,可利用磁性引导该药物到达人体内的病变部位。该技术可大大提高治疗效果。下列有关说法不正确的是
A.该“纳米药物分子车"属于混合物
B.葡萄糖等这类含碳化合物属于有机物
C.该“纳米药物分子车”分散于水中可得胶体
D.该“纳米药物分子车”中的四氧化三铁中铁的价态为+2、+3价
【答案】C
【详解】A.根据“纳米药物分子车"的成分得到该物质属于混合物,故A正确;
B.葡萄糖是单糖,属于有机物,故B正确;
C.胶体粒子直径在1nm~100nm之间,而“纳米约物分子车”分散于水中,粒子直径大于100nm,因此得到的不是胶体,故C错误;
D.四氧化三铁中铁的价态为+2、+3价,一个+2价,两个+3价,故D正确。
综上所述,答案为C。
8.在下列现象中,和胶体的性质无关的是
A.在河流入海口处易形成三角洲
B.利用静电除去空气中的粉尘
C.清晨阳光穿过树叶产生一条条光柱
D.在NaCl溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀
【答案】D
【详解】A.在河流入海口处易形成三角洲,河水中的胶体遇到海水中的电解质,引起聚沉,A不符合题意;
B.利用静电除去空气中的粉尘利用静电除去空气中的粉尘,是利用了胶体的电泳,B不符合题意;
C.清晨,人们经常能看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象,是胶体的丁达尔效应,C不符合题意;
D.NaCl溶液中加入AgNO3溶液,产生氯化银白色沉淀,是化学反应,和胶体的性质无关,D符合题意;
故选D。
9.下边实验与物质粒子大小无直接关系的是
A.过滤 B.渗析
C.萃取 D.丁达尔效应
【答案】C
【详解】A.悬浊液的分散质粒子不能通过滤纸,过滤利用了分散质粒子的大小进行分离,故A不选;
B.胶体的分散质粒子不能透过半透膜,溶液的分散质粒子能透过半透膜,渗析利用了分散质粒子的大小进行分离,故B不选;
C.萃取利用一种溶质在两种互不相溶溶剂中的溶解度不同进行分离,与物质微粒大小无直接关系,故C选;
D.胶体微粒能对光线散射,产生丁达尔效应,而溶液中的离子很小,不能产生丁达尔效应,丁达尔效应与分散质粒子的大小有关,故D不选;
故选:C。
10.渗析是用来分离
A.胶体和浊液 B.溶液和浊液 C.溶液和胶体 D.悬浊液和乳浊液
【答案】C
【详解】渗析是一种以浓度差为推动力的膜分离操作,利用膜对溶质的选择透过性,实现不同性质溶质的分离;即利用半透膜能透过小分子和离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为杂质的小分子或离子的过程,故C正确;
故答案选C。
11.下列现象或新技术应用中,涉及胶体性质的有
①使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少出血
②肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
③使用静电除尘器除去空气中的飘尘粒子
④豆浆中加入石膏后迅速凝固
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
【答案】D
【详解】①血液属于胶体,使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血应用了胶体聚沉的原理,符合题意;
②血液为胶体分散系,可渗析法提纯,则由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用“血液透析”进行治疗,与胶体性质有关,符合题意;
③静电除尘利用胶体微粒吸附带电粒子,通电向某极移动,是胶体的电泳现象的应用,符合题意;
④豆浆属于胶体,加入石膏可以使胶体聚沉,豆浆迅速凝固,符合题意;
故选D。
12.下列关于胶体的说法中正确的是
A.煮沸饱和溶液可制得氢氧化铁胶体
B.胶体具有吸附性,可用于消毒净水
C.直径在1~100纳米之间的碳酸钙属于胶体
D.混用两种不同的墨水(墨水是胶体)易堵塞钢笔,可以用胶体聚沉的原理来解释
【答案】D
【详解】A.制备Fe(OH)₃胶体的正确方法是将FeCl₃饱和溶液逐滴加入沸水中,继续煮沸至红褐色。直接煮沸FeCl₃饱和溶液会生成沉淀而非胶体,A错误;
B.Fe(OH)₃胶体通过吸附悬浮杂质净水,但吸附性不具消毒作用,B错误;
C.胶体是分散系,需分散质(如碳酸钙)分散在介质中形成,仅颗粒大小为1-100nm的碳酸钙未构成分散系,不属胶体,C错误;
D.混用不同墨水(胶体)可能因胶粒电荷相反导致聚沉,堵塞钢笔,符合胶体聚沉原理,D正确;
故选D。
13.下列关于明胶胶体说法正确的是
A.明胶胶体和NaCl溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应
B.明胶胶体与胶体混合后有沉淀产生,说明明胶胶体带负电
C.明胶胶体不断搅拌后仍能稳定存在
D.明胶胶体的分散质能透过滤纸
【答案】D
【详解】A.胶体和溶液的本质区别是分散质颗粒直径不同,A错误;
B.胶体呈电中性,B错误;
C.胶体是介稳定分散系,不断搅拌后会发生胶体聚沉,不能稳定存在,C错误;
D.胶体的分散质颗粒直径在之间,能透过滤纸,D正确;
故答案为:D。
二、填空题
央视《每周质量报告》曝光了一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,最终变成药用胶囊。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
14.已知工业明胶含有Fe(CrO2)2会对人体造成伤害,其中铬元素是+3价,则其中铁元素是 价。CrO是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
15.明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是 (填序号)。
a.都不稳定,密封放置会产生沉淀 b.分散质粒子都可以通过滤纸 c.二者均有丁达尔效应
16.已知胶体的分散质不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜。提纯明胶的装置是下列中的 (填序号)。此方法称为 。
A. B. C.
【答案】14. +2 盐 15.b 16. C 渗析
【解析】14.已知 Fe(CrO2)2中铬元素是 +3 价,根据化合物中各元素的化合价代数和为0计算可知,Fe元素的化合价为-2[+3+(-2)×2]=+2价,CrO是一种酸根离子,Fe(CrO2)2是由金属离子和酸根离子组成的化合物,则 Fe(CrO2)2属于盐;
15.明胶的水溶液属于胶体,K2SO4溶液均属于溶液;
a.溶液稳定,而胶体较稳定,a不选;
b.胶体和溶液的分散质粒子均可以通过滤纸, b选;
c.胶体会产生丁达尔效应,而溶液不会产生丁达尔效应,c不选;
故选b;
16.已知胶体的分散质不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜,因此提纯明胶可以用半透膜进行分离,提纯明胶的装置是下列中的C,此方法称为渗析。
17.某实验小组进行Fe(OH)3胶体的制备并检验其性质。
(1)甲同学在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸并用玻璃棒搅拌至溶液呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。请评价该操作是否正确 (填“正确”或“不正确”)。请写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式 。
(2)乙同学用如图所示的装置来提纯新制的氢氧化铁胶体:
实验过程中不断更换烧杯中的蒸馏水,更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入硝酸银溶液,若 (填实验现象),则说明氢氧化铁胶体中的杂质离子已经完全除去。
(3)丙同学将所制得的Fe(OH)3胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,说明 。
(4)请举出一个胶体聚沉在自然界或生产生活中的例子: 。
(5)丁同学查阅资料:①pH>10时,Fe(OH)3胶体溶解;②研究表明:Fe(OH)3胶体可净化水中的砷酸,砷酸浓度较低时以吸附为主,砷酸浓度较高时以反应为主。不同pH时,测得溶液中Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率如图。
pH为3~9时,Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率高,pH较高时,吸附效率降低的原因是 。去除水中高浓度酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀,化学方程式是 。
【答案】(1) 不正确 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)无白色沉淀产生
(3)氢氧化铁胶体的粒子带正电
(4)向豆浆中加入卤水,制得豆腐
(5) pH较高时,氢氧根离子浓度较大,Fe(OH)3胶体中胶粒的电荷被中和而使胶体聚沉,从而失去吸附性,导致Fe(OH)3胶体吸附效率降低 Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O。
【分析】制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,胶体具有一定的稳定性,能发生电泳,聚沉,丁达尔现象;
【详解】(1)制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,;制备过程中不能搅拌,否则会破坏胶体的稳定性,故操作不正确;
(2)氯离子会和硝酸银生成氯化银白色沉淀,故取少量烧杯中的液体,向其中加入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明氢氧化铁胶体中的杂质离子已经完全除去。
(3)所制得的Fe(OH)3胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,说明氢氧化铁胶体的粒子带正电,通电胶体粒子移向阴极;
(4)生活中向豆浆中加入卤水,破坏胶体稳定性,产生聚沉制得豆腐;
(5)pH较高时,氢氧根离子浓度较大,Fe(OH)3胶体中胶粒的电荷被中和而使胶体聚沉,从而失去吸附性,导致Fe(OH)3胶体吸附效率降低;砷酸具有酸性,Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀和水,化学方程式是Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O。
综合应用
1.下表所列物质或概念间的从属关系不符合下图所示关系的是
选项
X
Y
Z
A
液氯
单质
纯净物
B
雾
胶体
分散系
C
酸性氧化物
非金属氧化物
D
弱酸
化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.液氯为只含有一种物质的纯净物,属于单质,纯净物包括单质和化合物,故A正确;
B.雾属于胶体,分散系包括溶液、胶体和浊液,故B正确;
C.CO2能与碱反应只生成盐和水,属于酸性氧化物,但有的酸性氧化物不属于非金属氧化物,如Mn2O7,故C错误;
D.HClO属于弱酸,弱酸属于化合物,故D正确;
故答案为C。
2.磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
制备时某种磁流体可将含等物质的量的和的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子直径在的磁流体。下列说法中正确的是
A.所得的分散系属于悬浊液
B.该分散系能产生丁达尔效应
C.所得的分散系中分散质为
D.所得分散系为胶体,且胶粒直径即为氢氧化铁分子直径
【答案】B
【详解】A.分散质粒子直径在,该分散系属于胶体,A错误;
B.根据选项A描述,分散系属于胶体,可以产生丁达尔效应,B正确;
C.分散质应是黑色的,而是红褐色的,故不是,C错误;
D.该胶体分散质是黑色的,氢氧化铁胶体胶体为红褐色,而且胶粒很多分子的集合体,不是一个分子,D错误;
故选B。
3.下列关于胶体的说法正确的是
A.胶体和溶液的本质区别是能否产生丁达尔效应
B.胶体和溶液可以利用滤纸分离,这种提纯方式是渗析
C.丁达尔效应是胶体粒子对光线散射形成的,是一种物理现象
D.工厂中常用的静电除尘装置是根据胶体带电这个性质而设计的
【答案】C
【详解】A.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小,溶液分散质粒子直径小于1nm,胶体分散质粒子直径介于1-100nm,故A错误;
B.胶体和溶液都可以透过滤纸,不能用滤纸分离,胶体和溶液可以利用半透膜分离,这种提纯方式是渗析,故B错误;
C.丁达尔效应是胶体粒子对光线散射形成的,由于没有新物质生成,是一种物理现象,故C正确;
D.胶体不带电、胶粒带电,工厂中常用的静电除尘装置是根据胶粒带电这个性质而设计的,故D错误;
故选C。
4.2023年11月21日晚第十二届广州国际灯光节亮灯,光影作品透过云层展示广州绚丽的城市夜景与文化魅力。下列说法正确的是
A.这些光柱都源于丁达尔效应
B.夜空中云层的分散质粒子的直径大于100nm
C.将溶液滴入饱和溶液可制得液溶胶
D.“纳米级”放入水中所得分散系也能产生丁达尔效应
【答案】A
【详解】A.云雾属于胶体,当一束光透过胶体,从垂直入射光的方向,就可以观察到胶体里出现的一条光亮的通路(光柱),这种现象叫丁达尔效应,A正确;
B.夜空中云层的分散质属于胶体,分散质粒子的直径大于1nm且小于100nm,B错误;
C.向NaOH溶液中滴加饱和的FeCl3溶液得到氢氧化铁沉淀,不能得到氢氧化铁胶体,C错误;
D.“纳米级”NaCl放入水中溶解后得到的分散系为溶液,所得分散系不能产生丁达尔效应,D错误;
故选A。
5.分别将6滴饱和FeCl3溶液滴加到下列试剂中:①5mL 20℃蒸馏水中;②5mL沸水中产生红褐色;③5mL20℃蒸馏水中,然后再加入较浓的NaOH溶液。下列有关相应分散系,正确的是
A.分散质粒子直径:③>②>①
B.分散系稳定性:③>②>①
C.用激光笔照射分散系,仅①中观察到光亮的通路
D.向三种分散系中加入酸性AgNO3溶液后,只有①中会产生白色沉淀
【答案】A
【分析】将6滴饱和FeCl3溶液滴加到下列试剂中:①5mL 20℃蒸馏水中,得到FeCl3溶液;②5mL沸水中产生红褐色,得到Fe(OH)3胶体;③5mL20℃蒸馏水中,然后再加入较浓的NaOH溶液,得到氢氧化铁悬浊液。
【详解】A.分散质粒子直径:浊液>胶体>溶液,即③>②>①,A正确;
B.分散系稳定性:溶液>胶体>浊液,即①>②>③,B错误;
C.用激光笔照射分散系,胶体会产生丁达尔效应,仅②中观察到光亮的通路,C错误;
D.向三种分散系中加入酸性AgNO3溶液后,三种分散系中都有Cl-,三种分散系都会产生白色沉淀,D错误;
故选A。
拓展培优
6.新型冠状病毒可以通过气溶胶传播,气溶胶属于胶体的一种,下列关于胶体的叙述正确的是
A.依据分散剂的状态可将分散系分为溶液、胶体和浊液
B.胶体的本质特征是具有丁达尔效应
C.雾是气溶胶,在阳光下可以观察到丁达尔效应
D.胶体带电荷,而溶液呈电中性
【答案】C
【详解】A.将分散系分为溶液、胶体和浊液,依据的是分散质粒子的直径大小,A不正确;
B.胶体的本质特征是分散质粒子直径的大小,胶体区别于溶液的方法是丁达尔效应,B不正确;
C.雾是气溶胶,对光能产生散射作用,在阳光下,气溶胶可以观察到丁达尔效应,C正确;
D.胶体呈电中性,胶粒带电荷,溶液呈电中性,溶液中的离子也带电荷,D不正确;
故选C。
7.下列关于胶体的描述错误的是
A.胶体澄清透明,可稳定存在
B.胶体可用作净水剂和消毒剂
C.在外加直流电的作用下,胶体会发生定向移动是因为胶粒带正电
D.在胶体中逐滴滴加稀硫酸至过量,先产生红褐色沉淀后沉淀溶解
【答案】B
【详解】A.氢氧化铁胶体澄清透明而且稳定性相对较好,能稳定存在,A正确;
B.氢氧化铁胶体具有吸附作用可用作净水剂,但是不能用作消毒剂,B错误;
C.氢氧化铁胶粒带正电荷,因此在外加直流电作用下,会发生定向移动,称为电泳,C正确;
D.在氢氧化铁胶体中逐滴滴加稀硫酸至过量,开始时因为酸的加入胶体发生聚沉生成氢氧化铁红褐色沉淀,随着酸的不断加入氢氧化铁沉淀与酸反应溶解,D正确;
故答案选B。
8.某学生在做胶体凝聚实验时,用①加硅酸溶胶;②加溶胶;③加溶液;④加As2S3胶体;⑤加蒸馏水等5种方法,其中能观察到凝聚现象的是
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.③④⑤
【答案】B
【详解】胶体凝聚即胶体聚沉,硅酸胶体和As2S3胶体的胶粒带负电荷,胶粒带正电荷,则①和④可使胶体聚沉,是电解质,也能使胶体聚沉,答案选B。
9.胶体金(Au)免疫层析法可用于快速检测新型冠状病毒抗体。利用柠檬酸钠溶液还原氯金酸 (HAuCl4)即可制备得到胶体金。研究发现:柠檬酸钠的用量不同会导致胶体金粒径和颜色的不同。
(1)德国化学家席格蒙迪研制出超显微镜,可以观察到胶体金颗粒的形态,胶体金分散质粒子的直径大致范围在 nm之间。
(2)胶体金免疫层析法的原理是胶体金的胶粒,能与抗原蛋白质分子的正电荷基团发生聚沉,从而显示阳性。
①若将胶体金装入U形管中,插入电极后通直流电,发现 (填“带正电荷的电极”或“带负电荷的电极”)附近颜色加深,产生这一现象的原因是 。
②向新冠肺炎自测试剂盒中倒入可乐或柠檬水可能会导致假阳性。推测这一现象的原因 。
③与上面②题现象的原理与下列哪项相同 。
a.长江三角洲的形成 b.大雨过后拍到“耶稣光”
c.血液透析 d.不同品牌的墨水不能混用
④想要聚沉该胶体金,加入等浓度的下列电解质时, 效果最明显。
A.BaCl2 B.Al2(SO4)3 C.KCl D.CuSO4
(3)明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。现有10mL明胶的水溶液与5mL KCl溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计实验证明Cl-能够透过半透膜: ;该检验过程发生的离子方程式为: 。
【答案】(1)1~100
(2) 带正电荷的电极 胶体金的胶粒带负电荷 在加入其它电解质溶液的时候会破坏胶体的稳定性从而产生聚沉现象 ad B
(3) 取少量烧杯中的液体于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明Cl-能够透过半透膜 Ag++Cl-=AgCl↓
【详解】(1)分散质粒子直径在1~100nm的分散系是胶体,胶体金分散质粒子的直径大致范围在1~100nm之间。
(2)①胶体金的胶粒,能与抗原蛋白质分子的正电荷基团发生聚沉,说明胶体金的胶粒带负电荷,若将胶体金装入U型管中,插入电极后通直流电,带正电荷的电极附近颜色加深,产生这一现象的原因是胶体金的胶粒带负电荷,通电时,向带正电荷的方向移动,发生电泳;
②胶体在加入其它电解质溶液的时候会破坏胶体的稳定性从而产生聚沉现象,所以向新冠肺炎自测试剂盒中倒入可乐或柠檬水可能会导致假阳性;
③上面②题现象是胶体聚沉:
a.长江三角洲的形成与胶体聚沉应该,故选a;
b.大雨过后拍到“耶稣光”属于丁达尔效应,故不选b;
c.血液透析利用渗析原理,故不选c;
d.不同品牌的墨水不能混用,与胶体聚沉有关,故选d;
选ad;
④胶体金的胶粒带负电荷,溶液中阳离子所带的正电荷越多,聚沉效果越好,想要聚沉该胶体金,加入等浓度的下列电解质时,Al2(SO4)3效果最明显,选B;
(3)现有10mL明胶的水溶液与5mL KCl溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,若烧杯中的水中含有氯离子,说明Cl-能够透过半透膜;具体操作是:取少量烧杯中的液体于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,说明Cl-能够透过半透膜;该检验过程发生的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓。
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第一章 化学研究的天地
第一节 物质的分类
第2课时 分散系
教学目标
1.知道分散系及其种类,会区分分散剂和分散质。
2.知道胶体是一种分散剂,掌握不同分散系的区别和练习。
3.知道胶体的性质,胶体性质在生活、工业、生产的应用。
4.学会Fe(OH)3 胶体的制备方法。
重点和难点
重点:1.胶体的本质区别。
2.胶体的性质。
难点:1.胶体性质的应用。
2.Fe(OH)3 胶体的制备
◆知识点一 分散系
1.概念: 物质分散到 物质中所得到的体系。
2.组成:被分散的物质称为 质,起容纳分散质作用的物质称为 剂,分散系都是 物。
3.分类:
(1)按照分散质粒子的大小不同(本质区别),分为三种分散系
(2)按照分散质和分散剂的状态,分为9种分散系
如 属于气固分散系; 属于气液分散系; 属于液固分散系; 属于固固分散系。
(3)三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH) 3胶体
泥水
特别提醒
1.分散系中至少含有两种物质,都属于混合物,蒸馏水不是一种分散系;
2.三种分散系之间的转化为物理变化;
3.透明不代表无色,如CuSO4溶液为蓝色溶液,Fe(OH)3胶体为红褐色液体;
4.胶体不一定都呈液体,胶体除了液溶胶还有气溶胶和固溶胶。
即学即练
1.已知某分散系中的分散质粒子直径小于1nm,则该分散系一定具有的性质是
A.均一性、稳定性 B.可产生丁达尔效应
C.不能通过半透膜 D.长置会分层
2.气溶胶是某些病毒传播的重要途径。下列关于气溶胶的说法错误的是
A.气溶胶的分散剂是气体 B.气溶胶属于混合物
C.气溶胶分散质粒子直径小于1nm D.气溶胶能形成丁达尔效应
3.厨房中有下列物质:①食盐、②料酒、③面粉、④豆油、⑤白糖、⑥面酱,将它们分别放入适量水中,充分搅拌,能够得到溶液的是
A.①②⑤ B.①②⑥ C.③⑤⑥ D.③④⑥
◆知识点二 胶体
1.胶体定义:分散质粒子直径在 nm之间(本质特征)的分散系。
2.胶体分类:
①根据分散剂的状态分类:
a.气溶胶:烟、云、雾,分散剂为 。
b.液溶胶:豆浆、稀牛奶、墨水、Fe(OH)3胶体,分散剂为 。
c.固溶胶:有色玻璃、烟水晶,分散剂为 。
②根据胶体粒子的组成分类:
a. 胶体:Fe(OH)3胶体
b. 胶体:淀粉胶体、蛋白质胶体
3.性质及应用:
①丁达尔效应:可见光束通过胶体时,在入射光侧面可看到一条 ,这是胶体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来 溶液和胶体。
②布朗运动:胶粒永不停息地做 运动的现象叫做布朗运动,是胶体稳定的次要原因。
③电泳:由于胶体粒子带有 ,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作 移动的现象。此性质可用于工业上的静电 。
④介稳性:
a.含义:胶体的稳定性介于 与 之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系,但改变条件就有可能发生 。
b.原因:a.胶体粒子可以通过吸附而带有 ,同种胶粒带 电荷,而 电荷会相互排斥(要使胶体聚沉,就要克服排斥力,消除胶粒所带电荷 )。b.胶体粒子在不停地做 运动,与重力作用相同时便形成 的状态。
⑤聚沉:
a. 含义:在一定条件下, 聚集成较大的颗粒,形成 从分散剂中析出。此性质常用于 、
等。
b.方法:a).加入电解质溶液;b).加入胶粒带相反电荷的胶体;c).加热或搅拌。
⑥渗析:
a.概念:利用 (如羊皮纸、膀胱膜等)使胶体和其中所含的可溶性杂质分离的过程称为 ,又称透析。
b.原因:半透膜的细孔能让可溶性杂质的分子或离子通过,但不能让较大的 通过,因而可以达到分离的目的。渗析是一种物理分离方法。
4.常见的胶体
①
气溶胶
云、烟、雾
②
液溶胶
、氢氧化铝胶体、Fe(OH)3胶体、硅酸胶体
③
固溶胶
果冻、宝石、烟水晶、有色玻璃
③
三种有机胶体
、 、
5.胶体的应用
①丁达尔效应常用于鉴别溶液和胶体。
②胶体的介稳性常用于涂料、颜料、墨水的生产等领域。
③电泳现象可用于静电除尘、电泳电镀、分离蛋白质与氨基酸、血清电泳用于诊断疾病等。
④胶体聚沉可用于明矾净水、制肥皂、制豆腐和果冻等。
易错提醒
1.胶体不带电,胶体中的微粒能吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷,但整个体系仍呈 。
2.并不是所有的胶体都有电泳现象,如淀粉胶体粒子不带 而无电泳现象。
3.胶体聚沉属于 变化。
即学即练
1.当光束通过下列物质时,会出现丁达尔效应的是
A.雾 B.蔗糖溶液 C.硝酸钾溶液 D.氯化钠溶液
2.当光束通过下列物质时,会出现丁达尔效应的是
①Fe(OH)3胶体 ②纯净水 ③蔗糖溶液 ④NaCl溶液 ⑤云、雾
A.①⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤
3.分散质粒子直径大小介于1~100之间的分散系称为胶体,下列物质表现出的性质,与胶体无关的是
A.阳光透过树叶间的缝隙射入密林时,观察到有明亮的光的通路
B.片状的“纳米铁粉”很容易被磁铁吸引
C.江河入海口三角洲的形成
D.手上细小的伤口,可以涂上溶液止血
◆知识点三 Fe(OH)3胶体的制备和胶体丁达尔现象探究
1.原理: 。
2.操作:在小烧杯中加入50mL 蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入3mL 饱和溶液,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至溶液刚好呈 ,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体。
3.另取两只烧杯,向其中一只烧杯加入 50 mL FeCl3稀溶液,向第二只烧杯中加入 40 mL FeCl3稀溶液和约 10 mL NaOH溶液,用玻璃棒搅拌后得到Fe(OH)3悬浊液。将这三只烧杯置于暗处,分别用红光激光笔水平照射,观察现象。将 FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体和 Fe(OH)3悬浊液分别进行过滤,观察滤纸上是否有残留固体。将实验现象填入下表。
物质
光束照射时的现象
过滤后的滤纸上是否有残留固体
FeCl3稀溶液
Fe(OH)3胶体
Fe(OH)3悬浊液
易错提醒
1.不能用自来水代替蒸馏水,因为自来水中含有离子如Cl-,会使胶体发生聚沉;
2.不能搅拌或长时间持续加热,因为会使胶粒运动加快,从而克服胶粒间的排斥力发生聚沉;
3.为了制得浓度较大的Fe(OH)3胶体,使现象更明显,需要用FeCl3的饱和溶液。
4.书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”,应注明“胶体”二字;
即学即练
1.若将饱和氯化铁溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是
A.冷水 B.沸水
C.氢氧化钠浓溶液 D.氯化钠浓溶液
2.关于实验室制备氢氧化铁胶体的说法错误的是
A.氢氧化铁胶体是混合物
B.胶体中分散质(胶粒)的直径为
C.丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液
D.加入1L沸水中制备胶体,生成的胶粒的物质的量为0.05mol
3.下列关于分散系的说法正确的是
A.混合物都属于分散系
B.云、雾的分散质粒子直径在1-100nm之间
C.能否发生丁达尔效应是溶液和胶体的本质区别
D.可用如图所示方法制备Fe(OH)3胶体
一、胶体的性质和应用
1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等净化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,胶体粒子具有较大的表面积,能在水中吸附悬浮固体形成沉淀,从而达到净化水的目的。
2.同种胶体粒子的电性相同,互相排斥,是胶体较稳定的主要原因,次要原因是布朗运动。
3.Fe(OH)3胶体电泳时,胶体微粒比表面积大,吸附能力强,吸附了带电离子而带电荷,所以Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,向阴极移动。
规律:带正电荷的胶粒向阴极移动,带负电荷的胶粒向阳极移动。
4. 在胶体溶液中,胶体发生聚沉的方法有:加入电解质溶液;加入胶粒带相反电荷的胶体;加热或搅拌。
5. 丁达尔效应是由于胶体粒子对可见光的散射而产生的,是一种物理现象;丁达尔效应是胶体特有的性质,可用来鉴别胶体与其他分散系;丁达尔效应证明了胶粒的大小范围;液溶胶、气溶胶能发生丁达尔效应,大多数固溶胶无此性质。
6. 电泳现象表明胶体粒子带电荷,同种胶体粒子带同种电荷,但胶体是电中性的 (胶体不带电)。
7. 胶体粒子比表面积(单位质量粒子具有的表面积)大,具有很强的吸附作用,可吸附负离子或正离子而使胶体粒子带上了电荷;金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附正离子,胶粒带正电荷;非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附负离子,胶粒带负电荷;固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子,不带有电荷
8. AgI由AgNO3+KI反应形成,如果KI过量,则AgI胶体粒子吸附I-离子而带负电;反之,当AgNO3过量时,则AgI胶粒吸附Ag+离子而带正电,
实践应用
1.下列关于胶体叙述不正确的是
A.用平行光照射NaCl溶液和胶体时,产生的现象相同
B.光线透过胶体时,胶体中可发生丁达尔效应
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在之间
D.胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒,达到净水目的
2.下列说法错误的是
A.江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
B.向胶体中逐滴滴加盐酸,开始产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解并消失
C.胶体在通电后可作定向移动,是因为胶体带电
D.可用渗析法分离淀粉胶体和溶液
3.实验证明,电解质的凝聚能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,凝聚力越大。向胶体加入下列电解质时,其凝聚能力最强的为
A.NaCl B. C. D.
二、Fe(OH)3胶体的制备
1.实验操作中,必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。若氯化铁溶液浓度过低,则不利于氢氧化铁胶体的形成。
2.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,而不是直接加热煮沸FeCl3饱和溶液,否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。
3.实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多,易使制备的胶体发生聚沉
4.往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后,可稍微加热煮沸,但不宜长时间加热。原因是长 时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
5.可边加热边摇动烧杯,也可以用玻璃棒轻轻地搅拌,若搅拌过重,会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
6.在Fe(OH)3胶体中,Fe(OH)3胶体粒子的数目要远远小于原FeCl3溶液中Fe3+的数目。
实践应用
1.关于Fe(OH)3胶体的制备方法,正确的是
A. B.
C. D.
2.下列关于Fe(OH)3胶体的叙述中,正确的是
A.制备Fe(OH)3胶体的化学方程式是
B.在制备Fe(OH)3胶体的实验中,加热煮沸时间越长,越有利于胶体的生成
C.Fe(OH)3胶粒能吸附正离子,从而使Fe(OH)3胶体带有一定电荷
D.将稀硫酸逐滴加入Fe(OH)3胶体中,开始产生红褐色沉淀,继续滴加沉淀溶解
考点一 分散系
【例1】下列体系不属于分散系的是
A.空气 B.盐酸 C.水银 D.碘酒
解题要点
分散系是混合物,根据分散质直径大小可分为溶液、胶体、浊液。
【变式1-1】稀豆浆属于胶体,胶体与溶液、浊液的本质区别是
A.是否具有丁达尔效应 B.分散质粒子直径大小
C.分散质离子分布均匀程度 D.分散质粒子是否带电
【变式1-2】由多糖和多功能无机纳米颗粒组成的多糖基复合纳米材料在生物医学领域具有潜在的用价值。若将多糖基复合纳米颗粒分散到水中,下列说法不正确的是
A.分散系属于胶体
B.分散系被光照射时,侧面可观察到一条光亮的通路
C.分散质一定具有碳元素
D.分散质颗粒直径较大,不能透过滤纸
考点二 胶体的本质
【例2】溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是
A.是否能产生丁达尔效应 B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小 D.是否均一、透明、稳定
解题要点
胶体区别于其他分散系的本质特征是:分散质的颗粒直径在1~100 nm 之间。
【变式2-1】的饱和溶液滴入沸水中,可得胶体。胶体区别于饱和溶液最本质的特征是
A.胶体的分散质粒子直径为1~100nm
B.胶体具有丁达尔效应
C.胶体是均一的分散系
D.胶体比饱和溶液颜色深
【变式2-2】明胶的水溶液和氢氧化铁胶体共同具备的性质是
A.都不稳定,密封放置沉淀 B.都能产生丁达尔效应
C.分散质粒子可通过滤纸 D.分散质粒径均大于100nm
考点三 胶体的性质
【例3】当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的有几项
①纳米级的Fe(OH)3固体;②水;③蔗糖溶液;④FeCl3溶液;⑤云、雾;⑥淀粉溶液
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
解题要点
1.丁达尔现象是胶体的重要特征,是鉴别胶体和溶液的常用方法。
2.胶体稳定的原因:胶体粒子可以选择吸附带相同电荷的微粒,即同种胶体粒子带上同种电荷,导致胶体粒子彼此相互排斥,在一般情况下,胶体粒子不容易聚集,因而胶体可以比较稳定地存在。
3.在外加直流电场作用下,带电的胶体粒子或离子向着与其电性相反的电极移动,发生电泳。
4.当胶体粒子遇到带有相反电荷的离子或其他胶体粒子时,由于电荷的中和,胶体粒子聚集成为较大的颗粒物,在重力作用下形成沉淀析出,发生聚沉。
【变式3-1】在胶体中插入电极,通直流电一段时间后,胶体粒子移向
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
【变式3-2】在下列现象中,和胶体的性质无关的是
A.在河流入海口处易形成三角洲
B.利用静电除去空气中的粉尘
C.在NaCl溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀
D.清晨阳光穿过树叶产生一条条光柱
考点四 胶体的应用
【例4】下列应用或事实与胶体聚沉无关的是
A.河流入海口处易形成三角洲
B.一支钢笔使用不同品牌的墨水易堵塞
C.化工厂利用静电除尘技术除废气中的固体悬浮物
D.将盐卤或石膏加入豆浆,制成豆腐
解题要点
1.日常生活:制豆腐、豆浆以及明矾净水等。
2.农业生产:土壤的保肥作用。土壤里许多物质,如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。
3.医疗卫生:血液透析、血清纸上电泳、利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。
4.自然地理:江河入海口处形成三角洲。
5.工业生产:制有色玻璃、冶金。
【变式4-1】点卤是向豆浆中加入石膏(主要成分为CaSO4),一段时间后豆浆中蛋白质凝结为豆腐。该变化属于
A.结晶过程 B.沉淀反应 C.胶体聚沉 D.液体凝固
【变式4-2】下列叙述正确的是
A.卤水点豆腐和静电除尘都利用了胶体聚沉的性质
B.使用滤纸可以将胶体和溶液分离
C.向沸水中滴加饱和溶液制胶体时,要边滴加溶液边搅拌,以防止液体飞溅
D.《思远人·红叶黄花秋意晚》中写到“就砚旋研磨”形成墨汁,墨汁具有胶体的性质
考点五 Fe(OH)3胶体的制备
【例5】在沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色。下列说法正确的是
A.用激光笔照射,会出现丁达尔效应
B.将液体静置片刻,会出现沉淀现象
C.所得胶体中分散质的粒子直径大于100nm
D.可用滤纸分离提纯得到氢氧化铁胶体
解题要点
向沸腾的蒸馏水中分多次缓慢加入滴加饱和 FeCl3溶液,用玻璃棒轻轻搅拌,继续加热至刚好变成红褐色,停止加热即得到Fe(OH)3胶体。
【变式5-1】已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI胶体,当它跟Fe(OH)3 胶体相混合时,能析出 AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,由此可知
A.该Fe(OH)3胶体带正电荷 B.该AgI 胶粒带负电荷
C.该AgI胶粒电泳时向阴极移动 D.Fe(OH)3胶粒电泳时向阳极移动
【变式5-2】已知由硫酸银溶液和碘化钾溶液制得的碘化碳胶体溶胶,当它与氢氧化铁溶胶相互混合后,析出碘化银和氢氧化铁的混合沉淀。由此可知
A.该碘化银胶粒带正电荷 B.该镜化银胶粒不带由荷
C.该过程为胶体的渗析 D.该碘化银胶粒电泳时向阳极运动
基础达标
1.下列体系不属于分散系的是
A.稀溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.纯净水
2.下列物质不属于分散系的是
A.生理盐水 B.乙醇 C.石灰浆 D.碘酒
3.朱自清先生在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里…月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影…”则月光穿过薄雾形成美景的本质原因是
A.雾是一种胶体
B.光是一种胶体
C.发生了丁达尔效应
D.空气中的小水滴颗粒直径大小约为10﹣9m~10﹣7m
4.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是
A.胶体 B.蔗糖溶液 C.溶液 D.溶液
5.近年来,雾霾天气逐渐增多,灰霾粒子直径比较小,平均直径大约在1000~2000nm左右。下列分散系中,分散质粒子直径与其具有相同数量级的是
A.稀豆浆 B.石灰乳 C.稀盐酸 D.胶体
6.下列物质不属于胶体的是
A.薄雾 B.蒸馏水 C.Fe(OH)3胶体 D.有色玻璃
7.如图是一种具有磁性的“纳米药物”,可利用磁性引导该药物到达人体内的病变部位。该技术可大大提高治疗效果。下列有关说法不正确的是
A.该“纳米药物分子车"属于混合物
B.葡萄糖等这类含碳化合物属于有机物
C.该“纳米药物分子车”分散于水中可得胶体
D.该“纳米药物分子车”中的四氧化三铁中铁的价态为+2、+3价
8.在下列现象中,和胶体的性质无关的是
A.在河流入海口处易形成三角洲
B.利用静电除去空气中的粉尘
C.清晨阳光穿过树叶产生一条条光柱
D.在NaCl溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀
9.下边实验与物质粒子大小无直接关系的是
A.过滤 B.渗析
C.萃取 D.丁达尔效应
10.渗析是用来分离
A.胶体和浊液 B.溶液和浊液 C.溶液和胶体 D.悬浊液和乳浊液
11.下列现象或新技术应用中,涉及胶体性质的有
①使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少出血
②肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
③使用静电除尘器除去空气中的飘尘粒子
④豆浆中加入石膏后迅速凝固
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
12.下列关于胶体的说法中正确的是
A.煮沸饱和溶液可制得氢氧化铁胶体
B.胶体具有吸附性,可用于消毒净水
C.直径在1~100纳米之间的碳酸钙属于胶体
D.混用两种不同的墨水(墨水是胶体)易堵塞钢笔,可以用胶体聚沉的原理来解释
13.下列关于明胶胶体说法正确的是
A.明胶胶体和NaCl溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应
B.明胶胶体与胶体混合后有沉淀产生,说明明胶胶体带负电
C.明胶胶体不断搅拌后仍能稳定存在
D.明胶胶体的分散质能透过滤纸
二、填空题
央视《每周质量报告》曝光了一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,最终变成药用胶囊。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
14.已知工业明胶含有Fe(CrO2)2会对人体造成伤害,其中铬元素是+3价,则其中铁元素是 价。CrO是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
15.明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是 (填序号)。
a.都不稳定,密封放置会产生沉淀 b.分散质粒子都可以通过滤纸 c.二者均有丁达尔效应
16.已知胶体的分散质不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜。提纯明胶的装置是下列中的 (填序号)。此方法称为 。
A. B. C.
17.某实验小组进行Fe(OH)3胶体的制备并检验其性质。
(1)甲同学在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸并用玻璃棒搅拌至溶液呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。请评价该操作是否正确 (填“正确”或“不正确”)。请写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式 。
(2)乙同学用如图所示的装置来提纯新制的氢氧化铁胶体:
实验过程中不断更换烧杯中的蒸馏水,更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入硝酸银溶液,若 (填实验现象),则说明氢氧化铁胶体中的杂质离子已经完全除去。
(3)丙同学将所制得的Fe(OH)3胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,说明 。
(4)请举出一个胶体聚沉在自然界或生产生活中的例子: 。
(5)丁同学查阅资料:①pH>10时,Fe(OH)3胶体溶解;②研究表明:Fe(OH)3胶体可净化水中的砷酸,砷酸浓度较低时以吸附为主,砷酸浓度较高时以反应为主。不同pH时,测得溶液中Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率如图。
pH为3~9时,Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率高,pH较高时,吸附效率降低的原因是 。去除水中高浓度酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀,化学方程式是 。
综合应用
1.下表所列物质或概念间的从属关系不符合下图所示关系的是
选项
X
Y
Z
A
液氯
单质
纯净物
B
雾
胶体
分散系
C
酸性氧化物
非金属氧化物
D
弱酸
化合物
A.A B.B C.C D.D
2.磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
制备时某种磁流体可将含等物质的量的和的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子直径在的磁流体。下列说法中正确的是
A.所得的分散系属于悬浊液
B.该分散系能产生丁达尔效应
C.所得的分散系中分散质为
D.所得分散系为胶体,且胶粒直径即为氢氧化铁分子直径
3.下列关于胶体的说法正确的是
A.胶体和溶液的本质区别是能否产生丁达尔效应
B.胶体和溶液可以利用滤纸分离,这种提纯方式是渗析
C.丁达尔效应是胶体粒子对光线散射形成的,是一种物理现象
D.工厂中常用的静电除尘装置是根据胶体带电这个性质而设计的
4.2023年11月21日晚第十二届广州国际灯光节亮灯,光影作品透过云层展示广州绚丽的城市夜景与文化魅力。下列说法正确的是
A.这些光柱都源于丁达尔效应
B.夜空中云层的分散质粒子的直径大于100nm
C.将溶液滴入饱和溶液可制得液溶胶
D.“纳米级”放入水中所得分散系也能产生丁达尔效应
5.分别将6滴饱和FeCl3溶液滴加到下列试剂中:①5mL 20℃蒸馏水中;②5mL沸水中产生红褐色;③5mL20℃蒸馏水中,然后再加入较浓的NaOH溶液。下列有关相应分散系,正确的是
A.分散质粒子直径:③>②>①
B.分散系稳定性:③>②>①
C.用激光笔照射分散系,仅①中观察到光亮的通路
D.向三种分散系中加入酸性AgNO3溶液后,只有①中会产生白色沉淀
拓展培优
6.新型冠状病毒可以通过气溶胶传播,气溶胶属于胶体的一种,下列关于胶体的叙述正确的是
A.依据分散剂的状态可将分散系分为溶液、胶体和浊液
B.胶体的本质特征是具有丁达尔效应
C.雾是气溶胶,在阳光下可以观察到丁达尔效应
D.胶体带电荷,而溶液呈电中性
7.下列关于胶体的描述错误的是
A.胶体澄清透明,可稳定存在
B.胶体可用作净水剂和消毒剂
C.在外加直流电的作用下,胶体会发生定向移动是因为胶粒带正电
D.在胶体中逐滴滴加稀硫酸至过量,先产生红褐色沉淀后沉淀溶解
8.某学生在做胶体凝聚实验时,用①加硅酸溶胶;②加溶胶;③加溶液;④加As2S3胶体;⑤加蒸馏水等5种方法,其中能观察到凝聚现象的是
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.③④⑤
9.胶体金(Au)免疫层析法可用于快速检测新型冠状病毒抗体。利用柠檬酸钠溶液还原氯金酸 (HAuCl4)即可制备得到胶体金。研究发现:柠檬酸钠的用量不同会导致胶体金粒径和颜色的不同。
(1)德国化学家席格蒙迪研制出超显微镜,可以观察到胶体金颗粒的形态,胶体金分散质粒子的直径大致范围在 nm之间。
(2)胶体金免疫层析法的原理是胶体金的胶粒,能与抗原蛋白质分子的正电荷基团发生聚沉,从而显示阳性。
①若将胶体金装入U形管中,插入电极后通直流电,发现 (填“带正电荷的电极”或“带负电荷的电极”)附近颜色加深,产生这一现象的原因是 。
②向新冠肺炎自测试剂盒中倒入可乐或柠檬水可能会导致假阳性。推测这一现象的原因 。
③与上面②题现象的原理与下列哪项相同 。
a.长江三角洲的形成 b.大雨过后拍到“耶稣光”
c.血液透析 d.不同品牌的墨水不能混用
④想要聚沉该胶体金,加入等浓度的下列电解质时, 效果最明显。
A.BaCl2 B.Al2(SO4)3 C.KCl D.CuSO4
(3)明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。现有10mL明胶的水溶液与5mL KCl溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计实验证明Cl-能够透过半透膜: ;该检验过程发生的离子方程式为: 。
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