内容正文:
第01讲 物质的分类及转化
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暑期启航·目标明确:暑期提前规划学习任务,明确阶段目标与提升路径
新知先修·体系构建:提前预习核心知识内容,梳理知识脉络,搭建完整框架
重点突破·方法培优:聚焦重难点知识突破,提炼解题思路,培养高效方法
典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.了解物质分类的方法和依据,认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进行分类
2.熟悉酸、碱、盐的性质,熟悉常见物质之间的转化关系
3.能从宏观和微观结合的角度认识分散系的分类方法,认识胶体是一种常见的分散系
4.理解胶体的概念,掌握其重要性质及应用,掌握Fe(OH)3胶体的制备方法
重点01 物质的组成与分类
物质分类标准:对物质进行分类,首先要确定分类的标准,然后按标准进行分类
对下列化合物进行分类:①NaCl ②HCl ③CaCl2 ④CuO ⑤H2O ⑥Fe2O3
(1)依据通常状况下物质的存在状态为标准,可分为固体:①③④⑥、液体:⑤、气体:②
(2)依据物质的元素组成为标准,可分为氯化物:①②③、氧化物:④⑤⑥
(3)依据物质的组成和性质为标准,可分为酸:②、盐:①③、氧化物:④⑤⑥
1.树状分类法
(1)概念:按照某一标准对同类事物进行再分类的一种方法。树状分类法的特点是同一层级的物质类别间一般是相互独立、没有交叉的。
(2)树状分类法举例:
2.交叉分类法
交叉分类法是依据不同分类标准,对同一事物进行多种分类(交叉分类)的一种分类方法。例如:
①某些盐的交叉分类
②某些酸的交叉分类
③某些氧化物的交叉分类
3.从不同角度对酸、碱、盐及氧化物进行分类
(1)单质分类
(2)氧化物的分类
氧化物
(3)酸的分类
①按性质强弱(电离程度)分为: 强酸:HCl 、H2SO4 、HNO3、HBr、HI、HClO3、HClO4
弱酸:其余为弱,如CH3COOH 、HF、H2S
②按电离出H+个数分为: 一元酸 :HCl、HNO3 、HBr、HClO3、HClO4 、CH3COOH、H3PO2
二元酸:H2SO4 、H2S、H2SO3 、H2CO3
多元酸 :H3PO4
注意:酸属于“几元酸”是依据一个酸分子最多能电离出几个H+划分的,而不是根据酸所含的氢原子数目,如次磷酸H3PO2为一元酸,有机酸CH3COOH分子中有4个氢原子,但属于一元酸。
③按溶解性分为: 可溶性酸:其余可溶
难溶性酸:H2SiO3
④按是否含氧原子(元素)分为: 含氧酸 :HClO3、HClO4 、CH3COOH 、H2SO4 、HNO3
无氧酸 :HBr、HI 、HF、H2S
⑤按有无挥发性分为: 易挥发性酸 :HCl、HNO3
难挥发性酸 :H2SO4 、H3PO4
⑥按是否具有强氧化性分为: 氧化性酸 :浓硫酸、稀硝酸 、浓硝酸
非氧化性酸:稀硫酸、稀盐酸
(4)碱的分类
①按性质强弱(电离程度)分为: 强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2 、Ca(OH)2
弱碱 :其余为弱,如Fe(OH)3 、Cu(OH)2 、NH3·H2O
②按电离出H+个数分为: 一元碱 :NaOH、KOH、NH3·H2O
二元碱 :Ba(OH)2 、Ca(OH)2 、Cu(OH)2
多元碱 :Fe(OH)3
③按溶解性分为: 可溶性碱 :NaOH、KOH、Ba(OH)2 、NH3·H2O
难溶性碱 :其余难溶
(5)盐的分类
①按组成分为: 正盐:Na2SO4 、Na2CO3 、FeCl3 、CH3COONH4
酸式盐 :NaHSO4 、NaHCO3
碱式盐:Cu2(OH)2CO3 碱式碳酸铜(铜绿)
复盐 :KAl(SO4)2 ·12H2O
②按溶解性分为: 可溶性盐 :K+、Na+、NH4+、NO3- 、ClO-、CH3COO-、HCO3-、Cl-(除AgCl、Hg2Cl2)、SO42-(除BaSO4、PbSO4)
难溶性盐:其余难溶
(6)化合物的分类
【方法技巧】
1.①碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。如:Mn2O7为酸性氧化物、Na2O2为过氧化物、KO2为超氧化物
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。如:CO、NO等
③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸碱。如:SiO2、CuO
④NO、CO是不成盐氧化物.它们既不和酸反应又不和碱反应
重点02 物质的转化
1.酸、碱、盐的性质
(1)酸的通性
主要化学性质
现象或化学方程式
基本反应类型
与指示剂作用
紫色石蕊溶液遇酸显红色
-
与活泼金属反应
2HCl+Zn = ZnCl2 + H2↑
置换反应
与碱性氧化物反应
2HCl+CaO = CaCl2 +H2O
复分解反应
与碱反应
2HCl+Ca(OH)2 = CaCl2 +2H2O
复分解反应
与某些盐反应
2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+CO2↑+H2O
复分解反应
(2)碱的通性
主要化学性质
现象或化学方程式
基本反应类型
与指示剂作用
紫色石蕊溶液遇碱显蓝色,酚酞遇碱显红色
-
与酸性氧化物反应
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O
-
与酸反应
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
复分解反应
与某些盐反应
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
复分解反应
(3)盐的性质
主要化学性质
现象或化学方程式
基本反应类型
与金属反应
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
置换反应
与碱反应
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4
复分解反应
与酸反应
CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2↑+H2O
复分解反应
与某些盐反应
NaCl+AgNO3 = AgCl↓+NaNO3
复分解反应
【方法技巧】
1. 第一步:定类别:标出物质是单质/氧化物/酸碱盐
2. 第二步:标价态:看化合价变不变,区分氧化还原(后面会讲)、复分解
3. 第三步:套转化链:金属/非金属两条转化主线比对
4. 第四步:排特例:圈出不能一步转化的易错物质
5. 第五步:验方程式:书写反应,验证转化能否实现
注意:(1)物质间发生转化往往需要一定的条件,如光照、加热(或高温)、催化剂、高压、点燃等。
(2)学习物质的通性不仅要注意一般情况,也要注意特殊情况。如金属+酸―→盐+氢气,但铜与盐酸就不反应。(3)工业上生产某种物质还要考虑原料、成本及设备等因素。
重点03 胶体的制备与提纯
1.Fe(OH)3胶体的制备
实验步骤
在小烧杯中加入25 mL 蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体
实验装置
实验现象
烧杯中液体呈红褐色
反应的化学方程式
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
2.胶体的提纯:渗析法(半透膜:只允许小分子、离子透过,而胶体不能透过)
半透膜实验证明:胶体的粒子直径>溶液粒子的直径
【方法技巧】
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要边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀
重点04 胶体的性质与应用
1.胶体的性质
(1)丁达尔效应
概念:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)而形成的,叫做丁达尔效应。
丁达尔效应的应用:______胶体和溶液,溶液无丁达尔效应。
光束通过Fe(OH)3胶体时能形成光亮的“通路”;光束通过CuSO4溶液时不能形成光亮的“通路”。
(2)介稳性
概念
胶体的稳定性介于______和______之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系
具有介稳性的两个原因
原因一:胶体粒子(胶粒)可以通过吸附带电离子而带有电荷,同种胶粒带______电荷,而同种电荷会相互排斥,不至于使胶粒聚集成更大的颗粒而形成沉淀。胶粒带电是胶体具有介稳性的主要原因。
原因二:胶体粒子在水分子的撞击作用下不停地做布朗运动,与重力作用平衡时便达到沉降平衡的状态。
(3)电泳
由于胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作________,这种现象叫做电泳。例如 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,在电场的作用下,带正电荷的 Fe(OH)3胶体粒子向______移动,阴极附近红褐色逐渐加深。
(4)聚沉
概念
胶体粒子聚集成较大的颗粒,形成沉淀从分散剂中析出
原理
中和胶粒所带的电荷或加快胶粒的热运动,增加胶粒的结合机会,可以使胶粒聚集而沉淀下来
方法
①加入______:向胶体中加入电解质溶液,加入的阳离子或阴离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷中和,从而使胶体粒子聚集成较大的颗粒,在重力作用下形成沉淀从分散剂中析出。如用豆浆做豆腐时,在一定温度下,加入 CaSO4(或其他电解质溶液),豆浆中的胶体粒子所带的电荷被中和,胶体粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。
②加入与胶体粒子带______电荷的胶粒:加入与胶体粒子带相反电荷的胶粒,也可以起到与加入电解质相同的作用,使胶体聚沉。如把Fe(OH)3胶体(胶粒带正电)加入硅酸胶体(胶粒带负电)中,两种胶体均会发生聚沉。
③______胶体:加热能使胶粒运动加剧,使胶粒对离子的吸附作用减弱,导致胶体聚沉。如长时间加热时,Fe(OH)3胶体就会发生聚沉形成红褐色的Fe(OH)3沉淀。
2.胶体的应用:
农业生产
土壤的保肥作用。土壤胶粒带负电荷能吸附NH,可防止铵盐随雨水流失
医疗卫生
血液透析(渗析);血清上的电泳实验;利用电泳分离氨基酸和蛋白质;特制的胶体还能黏合伤口,有效止血;不同血型的人不能相互输血(胶体聚沉)
日常生活中胶体聚沉的应用
制豆腐、豆浆、粥;明矾净水;两种型号的墨水不能混用
自然地理
江河入海口处形成三角洲。其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉
工业生产
制有色玻璃;工业制皂的盐析(胶体聚沉);冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘(胶体电泳)
科技领域
由于纳米粒子的直径与胶体粒子的直径大致相当,故胶体化学与高科技紧密联系到一起
【方法技巧】
①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)
②胶体粒子表面积大,具有很强的吸附作用,可吸附阴离子或阳离子而使胶体粒子带上了电荷
③氢氧化铁胶体和氢氧化铝胶体粒子带正电荷,硅酸胶体胶体粒子带负电荷
④金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶粒带正电荷
⑤非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附阴离子,胶粒带负电荷
⑥固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子,不带有电荷
考向01 物质的组成与分类
【典例01】(25-26高一上·江苏常州·期中)下列关于物质分类的正确组合是
酸
碱
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
硫酸
氨气
小苏打
氧化钙
干冰
B
烧碱
食盐
C
冰醋酸
纯碱
胆矾
氧化钾
二氧化硫
D
碳酸钙
氧化铁
A.A B.B C.C D.D
【即时提升1-1】(25-26高一上·安徽芜湖·期中)在2025年纪念抗日战争胜利80周年的“93阅兵”中,分列式环节按空中护旗梯队、徒步方队、战旗方队、装备方队、空中梯队的顺序依次接受党和人民的检阅。其中徒步方队又按照仪仗方队、陆军方队、海军方队、空军方队等12个方队的顺序走过天安门广场,英姿飒爽,气势磅礴。上述所涉及的分类方法与下列哪种分类方法最为吻合
A.单一分类法 B.交叉分类法 C.树状分类法 D.以上都不符合
【即时提升1-2】(25-26高一上·河北保定·阶段检测)现有稀硫酸、澄清石灰水、纯碱溶液、二氧化碳和铁粉五种物质,连线的两种物质间能发生反应,其中稀硫酸、澄清石灰水、纯碱溶液与二氧化碳和铁粉存在如下关系。
回答下面问题:
(1)写出酸③的化学式_______,碱④的化学式_______。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式_______。
(3)反应Ⅲ属于_______(填“化合反应”“分解反应”“置换反应”或“复分解反应”)。
(4)其中氧化物有如图所示的分类:
该分类方法是_______(填“树状分类法”或“交叉分类法”)。
考向02 物质的转化
【典例02】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)下列叙述中,不正确的是
A.胆矾和干冰属于化合物
B.、烧碱和生石灰分别属于酸、碱和氧化物
C.和都属于碱性氧化物
D.下列转化在一定条件下不能实现:
【即时提升2-1】(25-26高一上·江苏·期中)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.
B.饱和
C.
D.
【即时提升2-2】(25-26高一上·湖南·阶段检测)下列各组内物质的转化,只通过一步反应不能完成的是
A. B. C. D.
考向03 胶体的制备与提纯
【典例03】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于分散系的叙述不正确的是
A.分散系的分类:分散质粒子直径/
B.根据分散剂状态不同,烟、云、雾属于气溶胶
C.把饱和溶液滴入蒸馏水中,即可制得胶体
D.丁达尔效应是胶体粒子对光线散射形成的
【即时提升3-1】(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法正确的是
A.直径介于1~100之间的粒子称为胶体
B.将饱和的溶液逐滴滴入沸水并加热至出现红褐色可制备氢氧化铁胶体
C.通过过滤的方法可以分离胶体和溶液
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
【即时提升3-2】(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)如图是氢氧化铁胶体的制备示意图,下列相关表述正确的是
A.胶体的分散质粒子直径为
B.实验中可将饱和溶液换为稀溶液
C.制得胶体的化学方程式为(胶体)+3HCl
D.实验中应该边加热边搅拌至液体呈现红褐色
考向04 胶体的性质与应用
【典例04】(25-26高一上·安徽淮北·期中)下列关于溶液和胶体的叙述正确的是
A.溶液是电中性的,胶体是带电的
B.溶液和胶体的本质区别在于分散质粒子的直径不同
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.通电时,溶液中的溶质粒子一定分别向两极移动,胶体中的分散质粒子一定向某一极移动
【即时提升4-1】(25-26高一上·广东惠州·期末)第十二届广州国际灯光节,漫天光束穿越雾气形成的“光之通道”令人震撼,这一美景与丁达尔效应密切相关。下列说法正确的是
A.雾有丁达尔效应是因为胶体粒子对光有散射作用
B.夜空中云层的分散质粒子的直径小于
C.饱和溶液滴入溶液中可制得胶体
D.氯化钠固体加入水中所得的分散系能产生丁达尔效应
【即时提升4-2】(25-26高一上·安徽·期末)托马斯·格雷厄姆(THOMAS GRAHAM,1805—1869)被公认为胶体化学之父。他研究了很多关于胶体的现象和性质,格雷厄姆的工作标志着胶体化学作为一门独立学科的诞生,下列关于胶体的说法错误的是
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,与负极相连的电极附近颜色变深,可推出胶体带正电
D.可用渗析法分离淀粉胶体和溶液
基础巩固
1.(25-26高一上·安徽淮北·期末)分类是认识和研究物质的一种常用的方法。下列物质的分类正确的是
A.纯碱、苛性钠属于碱 B.蔗糖、冰醋酸属于电解质
C.漂白粉、医用酒精属于混合物 D.明矾、石墨属于盐
2.(24-25高一上·陕西榆林·阶段检测)月球土壤中含有硅、氧、铁、钛、镁、铝、钙等元素,下列叙述错误的是
A.MgO属于酸性氧化物 B.CaO属于碱性氧化物
C.属于金属氧化物 D.属于非金属氧化物
3.(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)分散质粒子直径大小介于1~100之间的分散系称为胶体,胶体在日常生活中广泛存在,自然界中的一些现象和日常生活中的一些应用都涉及胶体的相关性质,下列物质表现出的现象与胶体性质对应关系错误的是
A.阳光透过树叶间的缝隙射入密林时,观察到有光亮的通路,是胶体产生的丁达尔效应
B.片状的“纳米铁粉”(直径为几纳米到几十纳米)很容易被磁铁吸引,利用了胶体的吸附性
C.江河入海口三角洲的形成,利用了胶体聚沉的原理
D.工厂中使用高压静电除尘,利用了胶体的电泳现象
4.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)氧化物从组成上可分为金属氧化物和非金属氧化物,从性质上可分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。下列关于氧化物的说法正确的是
A.酸性氧化物一定是非金属氧化物
B.金属氧化物一定是碱性氧化物
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
5.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)在光的奇幻世界里,每一种现象都仿佛是大自然赠予我们的礼物,而当丁达尔效应出现的时候,光便有了形状。通过下列物质不能观察到丁达尔效应的是
A.淀粉溶液 B.浓牛奶 C.云、雾 D.胶体
6.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法不正确的是
A.碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶粒带正电荷
B.碘化银溶胶与硝酸银溶液本质区别是前者会产生丁达尔效应
C.碘化银溶胶中,胶体的分散质粒子的直径为
D.用渗析法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
7.(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)下列物质间的转化通过一步反应不能实现的是
A. B.Cu→CuO C. D.
8.(25-26高一上·江苏盐城·阶段检测)下列关于胶体的说法中不正确的是
A.豆浆是胶体,因为豆浆中的分散质粒子直径在1~100nm之间
B.将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色停止加热制得Fe(OH)3胶体
C.当光束通过Fe(OH)3胶体时,能观察到光亮的通路
D.胶体与溶液的本质区别是胶体有丁达尔效应
9.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)下列关于胶体的说法错误的是
A.雾、豆浆、蛋白质溶液均属于胶体
B.用一束红色聚光分别照射溶液和胶体时,均能产生丁达尔效应
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径为
D.植物油与水混合,充分振荡后不能形成胶体
10.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)下列叙述正确的是
A.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
B.向饱和溶液中滴加过量氢氧化钠溶液,可制取胶体
C.在制备胶体的实验中,加热煮沸时间越长,越有利于胶体的生成
D.胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒并沉降,达到净水目的
11.(25-26高一上·浙江杭州·阶段检测)胶体的分散质粒子直径介于溶液和浊液之间,下列关于胶体的说法不正确的是
A.与氢氧化铁胶体制备实验有关的实验室安全图标为:
B.古人利用明矾净水,利用的是胶体粒子具有较强的吸附性
C.肾病患者在医院进行的透析治疗,与胶体粒子的直径大小有关
D.胶体会产生明显的丁达尔效应与胶体粒子对光的反射作用有关
12.(25-26高一上·安徽·阶段检测)当物质被加工到纳米级(1~100nm)时,会表现出许多特殊的性质。例如,将某金属纳米颗粒分散到水中,可以形成一种新型的纳米流体材料。已知半透膜只允许离子和小分子通过。下列关于该纳米流体的描述中,不能作为判断其属于胶体体系的直接依据是
A.用激光笔照射,侧面观察到一条光亮的“通路”
B.该纳米流体中金属纳米颗粒的直径约为
C.该纳米流体颗粒能够透过滤纸,但不能透过半透膜
D.该纳米流体体系均一、透明,且静置很长时间也不会发生沉降
13.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)如图是一种“纳米药物分子运输车”,其中,有机物外壳由葡萄糖、酒精等这类含碳化合物组成,该技术可提高肿瘤的治疗效果。(已知:1 nm=10-9 m)下列说法正确的是
A.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,即得到Fe(OH)3胶体
B.该“纳米药物分子运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体
C.Fe(OH)3胶体表面积较大,可用于水体的杀菌消毒
D.Fe3O4属于碱性氧化物
14.(25-26高一上·浙江·阶段检测)可以用在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,并加热获得胶体。下列说法不正确的是
A.胶体可以净水是由于其有较强的吸附能力
B.可以使用滤纸过滤的方法分离溶液和胶体
C.可以用丁达尔效应确定氯化铁溶液滴入沸水中是否产生胶体
D.胶体中分散质粒子直径在之间
15.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)下列关于物质的分类说法正确的是
A.属于酸性氧化物,属于碱性氧化物
B.氯水、液氨属于混合物,碱石灰、冰醋酸属于纯净物
C.根据交叉分类法可知,碳酸氢钠属于钠盐、碳酸盐
D.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
16.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)下列各组物质中,按酸、碱、盐、碱性氧化物、酸性氧化物的顺序排列正确的是
A.盐酸、、、、
B.、、、、
C.、、NH4Cl、Na2O2、
D.醋酸、、、、CO
17.(25-26高一上·江西宜春·阶段检测)现有课外活动小组进行胶体的制备并检验其性质。
甲同学在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸并用玻璃棒搅拌至溶液呈红褐色,停止加热,即制得胶体。
(1)图中盛有饱和溶液的仪器名称为___________。
(2)实验中的错误操作是___________,若按上述操作,发生反应的离子反应方程式为___________。
乙同学将用氯化铁溶液制得的氢氧化铁胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示。
(3)放置2min后取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处用一束强光从侧面照射,观察___________(填“有”或“无”)丁达尔现象,这个实验可以用来区别___________。
(4)通过多次更换烧杯中的蒸馏水来实现胶体的提纯,该方法名称为___________。
(5)取最后一次浸泡过的蒸馏水,向其中加入硝酸酸化的___________溶液,若不出现___________,则胶体中的杂质已完全除去。
18.(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知制备胶体的反应原理为:(胶体),现有甲、乙、丙三名同学分别进行制备胶体的实验
Ⅰ.甲同学直接加热饱和溶液;
Ⅱ.乙同学向25 mL沸水中逐滴加入饱和溶液;煮沸至液体呈红褐色,停止加热
Ⅲ.丙同学和乙同学一样,但是溶液出现红褐色后忘记停止,继续加热较长时间。
试回答下列问题:
(1)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的_______,其中操作方法及现象是_______。
(2)丁同学检查实验结果发现_______(填甲、乙或丙)的烧杯底部有沉淀。
(3)丁同学利用所制得的胶体进行下列实验:
①取部分胶体将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明胶体的胶粒带_______电荷。
②取部分胶体向其中逐滴滴加硫酸溶液,开始产生红褐色沉淀,这是因为_______;继续滴加,沉淀减少最终消失,写出化学反应方程式_______。
③欲除去胶体中混有的NaCl溶液的操作名称是_______。
19.(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。
(1)取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向_____中逐滴加入5~6滴_____,继续煮沸至混合液呈_____,停止加热。
(2)制备Fe(OH)3胶体时不能长时间加热,原因是:_____。
(3)证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作是_____。
(4)写出制备Fe(OH)3胶体的反应方程式_____。
(5)下列关于Fe(OH)3胶体的说法中,不正确的是_____。
A.分散质粒子直径在10-9m~10-7m B.是一种透明的纯净物
C.具有丁达尔效应 D.可以透过滤纸
培优拓展
20.(25-26高一上·云南·阶段检测)中国古籍《黄帝九鼎神丹经诀》记载了利用石胆()来制取硫酸的过程。制取时发生反应:,,以上反应中没有涉及的物质类别是
A.盐 B.酸性氧化物 C.碱性氧化物 D.含氧酸
21.(25-26高一上·广东广州·期中)2015年10月6日,中国浙江籍科学家屠呦呦获得诺贝尔生理医学奖,她所发现的青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物。“青蒿素(分子直径)能溶解于乙醇、乙醚”,下列关于“青蒿素”的说法正确的是
A.在乙醇中形成的分散系属于悬浊液
B.分子直径比小,能透过半透膜
C.能用滤纸从溶有“青蒿素”的乙醇中分离出“青蒿素”
D.在乙醇中形成的分散系具有丁达尔效应
22.(25-26高一上·广东广州·阶段检测)朱自清在《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……”月光穿过薄雾形成种种美景的本质原因是
A.雾是一种分散系 B.雾是一种液溶胶
C.发生丁达尔效应 D.空气中小水滴直径大小为1~100 nm
23.(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)下列物质之间的转化不能一步完成的是
A. B.
C. D.
24.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)下列关于稀溶液、胶体、悬浊液的说法,正确的是
A.三者均属于纯净物
B.向沸水中逐滴加入5∼6滴饱和溶液,继续加热至红褐色可制得胶体
C.分别对三者进行过滤操作,只有溶液中的分散质粒子能穿过滤纸
D.三者的本质区别是能否发生丁达尔效应
25.(25-26高一上·广东·阶段检测)现有甲、乙、丙三名同学分别进行胶体的制备实验。
甲同学:向饱和氯化铁溶液中加入少量的溶液。
乙同学:直接加热饱和溶液。
丙同学:向沸水中逐滴加入滴饱和溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是_____(填“甲”“乙”或“丙”)。该同学想证明胶体已经制备成功,他可以利用_____(最简单的方法)进行鉴别。
(2)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____。
(3)提纯胶体的装置是可用下列中的_____。
(4)将淀粉胶体和氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内将此袋浸入蒸馏水中冲洗(如图所示)后,分别取袋内和烧杯内的液体进行实验。若往取自烧杯内的液体中滴加硝酸银溶液,则可以观察到白色沉淀,若往袋内的液体中滴加碘酒,则可以观察到_____现象。
(5)向制备好的胶体中逐滴滴加稀硫酸至过量,会出现的现象是_____。
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第01讲 物质的分类及转化
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新知先修·体系构建:提前预习核心知识内容,梳理知识脉络,搭建完整框架
重点突破·方法培优:聚焦重难点知识突破,提炼解题思路,培养高效方法
典例精研·即时提升:精选典型例题深度讲解,掌握解题规律,实现即时提升
分层精练·培优拓展:基础巩固与培优拓展结合,分层训练提升综合应用能力
1.了解物质分类的方法和依据,认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进行分类
2.熟悉酸、碱、盐的性质,熟悉常见物质之间的转化关系
3.能从宏观和微观结合的角度认识分散系的分类方法,认识胶体是一种常见的分散系
4.理解胶体的概念,掌握其重要性质及应用,掌握Fe(OH)3胶体的制备方法
重点01 物质的组成与分类
物质分类标准:对物质进行分类,首先要确定分类的标准,然后按标准进行分类
对下列化合物进行分类:①NaCl ②HCl ③CaCl2 ④CuO ⑤H2O ⑥Fe2O3
(1)依据通常状况下物质的存在状态为标准,可分为固体:①③④⑥、液体:⑤、气体:②
(2)依据物质的元素组成为标准,可分为氯化物:①②③、氧化物:④⑤⑥
(3)依据物质的组成和性质为标准,可分为酸:②、盐:①③、氧化物:④⑤⑥
1.树状分类法
(1)概念:按照某一标准对同类事物进行再分类的一种方法。树状分类法的特点是同一层级的物质类别间一般是相互独立、没有交叉的。
(2)树状分类法举例:
2.交叉分类法
交叉分类法是依据不同分类标准,对同一事物进行多种分类(交叉分类)的一种分类方法。例如:
①某些盐的交叉分类
②某些酸的交叉分类
③某些氧化物的交叉分类
3.从不同角度对酸、碱、盐及氧化物进行分类
(1)单质分类
(2)氧化物的分类
氧化物
(3)酸的分类
①按性质强弱(电离程度)分为: 强酸:HCl 、H2SO4 、HNO3、HBr、HI、HClO3、HClO4
弱酸:其余为弱,如CH3COOH 、HF、H2S
②按电离出H+个数分为: 一元酸 :HCl、HNO3 、HBr、HClO3、HClO4 、CH3COOH、H3PO2
二元酸:H2SO4 、H2S、H2SO3 、H2CO3
多元酸 :H3PO4
注意:酸属于“几元酸”是依据一个酸分子最多能电离出几个H+划分的,而不是根据酸所含的氢原子数目,如次磷酸H3PO2为一元酸,有机酸CH3COOH分子中有4个氢原子,但属于一元酸。
③按溶解性分为: 可溶性酸:其余可溶
难溶性酸:H2SiO3
④按是否含氧原子(元素)分为: 含氧酸 :HClO3、HClO4 、CH3COOH 、H2SO4 、HNO3
无氧酸 :HBr、HI 、HF、H2S
⑤按有无挥发性分为: 易挥发性酸 :HCl、HNO3
难挥发性酸 :H2SO4 、H3PO4
⑥按是否具有强氧化性分为: 氧化性酸 :浓硫酸、稀硝酸 、浓硝酸
非氧化性酸:稀硫酸、稀盐酸
(4)碱的分类
①按性质强弱(电离程度)分为: 强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2 、Ca(OH)2
弱碱 :其余为弱,如Fe(OH)3 、Cu(OH)2 、NH3·H2O
②按电离出H+个数分为: 一元碱 :NaOH、KOH、NH3·H2O
二元碱 :Ba(OH)2 、Ca(OH)2 、Cu(OH)2
多元碱 :Fe(OH)3
③按溶解性分为: 可溶性碱 :NaOH、KOH、Ba(OH)2 、NH3·H2O
难溶性碱 :其余难溶
(5)盐的分类
①按组成分为: 正盐:Na2SO4 、Na2CO3 、FeCl3 、CH3COONH4
酸式盐 :NaHSO4 、NaHCO3
碱式盐:Cu2(OH)2CO3 碱式碳酸铜(铜绿)
复盐 :KAl(SO4)2 ·12H2O
②按溶解性分为: 可溶性盐 :K+、Na+、NH4+、NO3- 、ClO-、CH3COO-、HCO3-、Cl-(除AgCl、Hg2Cl2)、SO42-(除BaSO4、PbSO4)
难溶性盐:其余难溶
(6)化合物的分类
【方法技巧】
1.①碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。如:Mn2O7为酸性氧化物、Na2O2为过氧化物、KO2为超氧化物
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。如:CO、NO等
③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸碱。如:SiO2、CuO
④NO、CO是不成盐氧化物.它们既不和酸反应又不和碱反应
重点02 物质的转化
1.酸、碱、盐的性质
(1)酸的通性
主要化学性质
现象或化学方程式
基本反应类型
与指示剂作用
紫色石蕊溶液遇酸显红色
-
与活泼金属反应
2HCl+Zn = ZnCl2 + H2↑
置换反应
与碱性氧化物反应
2HCl+CaO = CaCl2 +H2O
复分解反应
与碱反应
2HCl+Ca(OH)2 = CaCl2 +2H2O
复分解反应
与某些盐反应
2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+CO2↑+H2O
复分解反应
(2)碱的通性
主要化学性质
现象或化学方程式
基本反应类型
与指示剂作用
紫色石蕊溶液遇碱显蓝色,酚酞遇碱显红色
-
与酸性氧化物反应
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O
-
与酸反应
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
复分解反应
与某些盐反应
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
复分解反应
(3)盐的性质
主要化学性质
现象或化学方程式
基本反应类型
与金属反应
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
置换反应
与碱反应
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4
复分解反应
与酸反应
CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2↑+H2O
复分解反应
与某些盐反应
NaCl+AgNO3 = AgCl↓+NaNO3
复分解反应
【方法技巧】
1. 第一步:定类别:标出物质是单质/氧化物/酸碱盐
2. 第二步:标价态:看化合价变不变,区分氧化还原(后面会讲)、复分解
3. 第三步:套转化链:金属/非金属两条转化主线比对
4. 第四步:排特例:圈出不能一步转化的易错物质
5. 第五步:验方程式:书写反应,验证转化能否实现
注意:(1)物质间发生转化往往需要一定的条件,如光照、加热(或高温)、催化剂、高压、点燃等。
(2)学习物质的通性不仅要注意一般情况,也要注意特殊情况。如金属+酸―→盐+氢气,但铜与盐酸就不反应。(3)工业上生产某种物质还要考虑原料、成本及设备等因素。
重点03 胶体的制备与提纯
1.Fe(OH)3胶体的制备
实验步骤
在小烧杯中加入25 mL 蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体
实验装置
实验现象
烧杯中液体呈红褐色
反应的化学方程式
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
2.胶体的提纯:渗析法(半透膜:只允许小分子、离子透过,而胶体不能透过)
半透膜实验证明:胶体的粒子直径>溶液粒子的直径
【方法技巧】
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要边加热边摇动烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀
重点04 胶体的性质与应用
1.胶体的性质
(1)丁达尔效应
概念:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)而形成的,叫做丁达尔效应。
丁达尔效应的应用:鉴别胶体和溶液,溶液无丁达尔效应。
光束通过Fe(OH)3胶体时能形成光亮的“通路”;光束通过CuSO4溶液时不能形成光亮的“通路”。
(2)介稳性
概念
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系
具有介稳性的两个原因
原因一:胶体粒子(胶粒)可以通过吸附带电离子而带有电荷,同种胶粒带同种电荷,而同种电荷会相互排斥,不至于使胶粒聚集成更大的颗粒而形成沉淀。胶粒带电是胶体具有介稳性的主要原因。
原因二:胶体粒子在水分子的撞击作用下不停地做布朗运动,与重力作用平衡时便达到沉降平衡的状态。
(3)电泳
由于胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作定向移动,这种现象叫做电泳。例如 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,在电场的作用下,带正电荷的 Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动,阴极附近红褐色逐渐加深。
(4)聚沉
概念
胶体粒子聚集成较大的颗粒,形成沉淀从分散剂中析出
原理
中和胶粒所带的电荷或加快胶粒的热运动,增加胶粒的结合机会,可以使胶粒聚集而沉淀下来
方法
①加入电解质:向胶体中加入电解质溶液,加入的阳离子或阴离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷中和,从而使胶体粒子聚集成较大的颗粒,在重力作用下形成沉淀从分散剂中析出。如用豆浆做豆腐时,在一定温度下,加入 CaSO4(或其他电解质溶液),豆浆中的胶体粒子所带的电荷被中和,胶体粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐(称为凝胶)。
②加入与胶体粒子带相反电荷的胶粒:加入与胶体粒子带相反电荷的胶粒,也可以起到与加入电解质相同的作用,使胶体聚沉。如把Fe(OH)3胶体(胶粒带正电)加入硅酸胶体(胶粒带负电)中,两种胶体均会发生聚沉。
③加热胶体:加热能使胶粒运动加剧,使胶粒对离子的吸附作用减弱,导致胶体聚沉。如长时间加热时,Fe(OH)3胶体就会发生聚沉形成红褐色的Fe(OH)3沉淀。
2.胶体的应用:
农业生产
土壤的保肥作用。土壤胶粒带负电荷能吸附NH,可防止铵盐随雨水流失
医疗卫生
血液透析(渗析);血清上的电泳实验;利用电泳分离氨基酸和蛋白质;特制的胶体还能黏合伤口,有效止血;不同血型的人不能相互输血(胶体聚沉)
日常生活中胶体聚沉的应用
制豆腐、豆浆、粥;明矾净水;两种型号的墨水不能混用
自然地理
江河入海口处形成三角洲。其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉
工业生产
制有色玻璃;工业制皂的盐析(胶体聚沉);冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘(胶体电泳)
科技领域
由于纳米粒子的直径与胶体粒子的直径大致相当,故胶体化学与高科技紧密联系到一起
【方法技巧】
①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)
②胶体粒子表面积大,具有很强的吸附作用,可吸附阴离子或阳离子而使胶体粒子带上了电荷
③氢氧化铁胶体和氢氧化铝胶体粒子带正电荷,硅酸胶体胶体粒子带负电荷
④金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子,胶粒带正电荷
⑤非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附阴离子,胶粒带负电荷
⑥固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子,不带有电荷
考向01 物质的组成与分类
【典例01】(25-26高一上·江苏常州·期中)下列关于物质分类的正确组合是
酸
碱
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
硫酸
氨气
小苏打
氧化钙
干冰
B
烧碱
食盐
C
冰醋酸
纯碱
胆矾
氧化钾
二氧化硫
D
碳酸钙
氧化铁
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氨气溶于水形成的一水合氨为弱碱,但氨气不是碱,其余物质分类均正确,故A项不符合题意;
B.碱性氧化物与酸反应只生成一种盐和水,CO不能与酸反应,不是碱性氧化物,其余物质分类均正确,故B项不符合题意;
C.纯碱是碳酸钠,属于盐,不属于碱,其余物质分类均正确,故C项不符合题意;
D.各项物质的分类均正确,故D符合题意;
故答案选D。
【即时提升1-1】(25-26高一上·安徽芜湖·期中)在2025年纪念抗日战争胜利80周年的“93阅兵”中,分列式环节按空中护旗梯队、徒步方队、战旗方队、装备方队、空中梯队的顺序依次接受党和人民的检阅。其中徒步方队又按照仪仗方队、陆军方队、海军方队、空军方队等12个方队的顺序走过天安门广场,英姿飒爽,气势磅礴。上述所涉及的分类方法与下列哪种分类方法最为吻合
A.单一分类法 B.交叉分类法 C.树状分类法 D.以上都不符合
【答案】C
【详解】A.单一分类法指仅按一个标准分类,而题目中徒步方队下分多个子类,属于多层次分类,A不符合题意;
B.交叉分类法指用不同标准对同一事物分类,如硫酸同时属于强酸和含氧酸,但题目中是层级细分,B不符合题意;
C.树状分类法通过层级结构逐级细分,如徒步方队下分陆军、海军等,符合分层分类特点,C符合题意;
D.题目分类方法与树状分类法吻合,D不符合题意;
故选C。
【即时提升1-2】(25-26高一上·河北保定·阶段检测)现有稀硫酸、澄清石灰水、纯碱溶液、二氧化碳和铁粉五种物质,连线的两种物质间能发生反应,其中稀硫酸、澄清石灰水、纯碱溶液与二氧化碳和铁粉存在如下关系。
回答下面问题:
(1)写出酸③的化学式_______,碱④的化学式_______。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式_______。
(3)反应Ⅲ属于_______(填“化合反应”“分解反应”“置换反应”或“复分解反应”)。
(4)其中氧化物有如图所示的分类:
该分类方法是_______(填“树状分类法”或“交叉分类法”)。
【答案】(1)
(2)
(3)复分解反应
(4)树状分类法
【分析】按物质分类方法、转化关系、结合图可知,①为铁粉、②为二氧化碳、③为稀硫酸、④为澄清石灰水(氢氧化钙)、⑤为纯碱溶液(碳酸钠)、据此回答。
【详解】(1)酸③的化学式为,碱④的化学式为;
(2)反应Ⅰ为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为;
(3)反应Ⅲ为硫酸和氢氧化钙之间的中和反应、属于复分解反应;
(4)由图可知,对氧化物按其性质进行进一步分类得到酸性氧化物、碱性氧化物,则该分类方法是树状分类法。
考向02 物质的转化
【典例02】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)下列叙述中,不正确的是
A.胆矾和干冰属于化合物
B.、烧碱和生石灰分别属于酸、碱和氧化物
C.和都属于碱性氧化物
D.下列转化在一定条件下不能实现:
【答案】D
【详解】A.胆矾()和干冰()均是由多种元素组成的纯净物,属于化合物,故A正确;
B.电离出的阳离子只有H+,属于酸;烧碱(NaOH)电离出的阴离子只有OH-,属于碱;生石灰()由两种元素组成且一种为氧元素,属于氧化物,故B正确;
C.和均能与酸反应生成一种对应的盐和水(如,),符合碱性氧化物的定义,故C正确;
D.(aq)可与可溶性碳酸盐(如)反应生成沉淀(),高温煅烧可分解为固体和(),因此该转化在一定条件下能实现,故D错误;
故答案选D。
【即时提升2-1】(25-26高一上·江苏·期中)下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.
B.饱和
C.
D.
【答案】B
【详解】A.CaCl2溶液与CO2不反应,无法生成CaCO3,第一步不成立,A错误;
B.饱和NaCl溶液中先通过量NH3(形成碱性环境)再通过量CO2,可析出NaHCO3沉淀;加热分解NaHCO3生成Na 2CO3符合侯氏制碱法,B正确;
C.Cu2(OH)2CO3受热分解生成CuO、水、二氧化碳,但CuO不溶于水,无法与水反应生成Cu(OH) 2,C错误;
D.碳酸的酸性强于次氯酸,Ca(ClO)2溶液与CO2反应生成HClO和碳酸钙,但HClO光照分解产物为HCl和O2,而非Cl2,D错误;
故选B。
【即时提升2-2】(25-26高一上·湖南·阶段检测)下列各组内物质的转化,只通过一步反应不能完成的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.锌与硫酸铜溶液反应可直接置换出铜,,一步完成,A不符合题意;
B.硫酸与氯化钡反应生成盐酸和硫酸钡沉淀,,一步完成,B不符合题意;
C.二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,,一步完成,C不符合题意;
D.铜无法直接与酸或碱一步反应生成氢氧化铜,需先转化为铜盐(如),再与碱反应生成,D符合题意;
故答案为:D。
考向03 胶体的制备与提纯
【典例03】(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列关于分散系的叙述不正确的是
A.分散系的分类:分散质粒子直径/
B.根据分散剂状态不同,烟、云、雾属于气溶胶
C.把饱和溶液滴入蒸馏水中,即可制得胶体
D.丁达尔效应是胶体粒子对光线散射形成的
【答案】C
【详解】A.分散系按分散质粒子直径分类:直径为溶液,为胶体,为浊液,图中分类正确,A不符合题意;
B.烟、云、雾的分散剂为气态的空气,因此属于气溶胶,描述正确,B不符合题意;
C.制备胶体,需要将饱和溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色停止;若滴入蒸馏水中,只能得到溶液,无法制得胶体,描述错误,C符合题意;
D.丁达尔效应的原理就是胶体粒子对光线发生散射形成的,描述正确,D不符合题意;
故选C。
【即时提升3-1】(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)下列说法正确的是
A.直径介于1~100之间的粒子称为胶体
B.将饱和的溶液逐滴滴入沸水并加热至出现红褐色可制备氢氧化铁胶体
C.通过过滤的方法可以分离胶体和溶液
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
【答案】B
【详解】A.胶体是指分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系,A错误;
B.将饱和溶液逐滴滴入沸水中并加热至液体呈红褐色,水解生成红褐色的氢氧化铁胶体,这是标准制备方法,B正确;
C.胶体粒子直径较小(1~100 nm),能通过滤纸,无法用过滤分离胶体和溶液,用渗析法分离胶体和溶液,C错误;
D.胶体的本质特征是分散质粒子大小在1~100 nm之间,丁达尔效应是其光学性质,并非本质区别,D错误;
故答案选B。
【即时提升3-2】(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)如图是氢氧化铁胶体的制备示意图,下列相关表述正确的是
A.胶体的分散质粒子直径为
B.实验中可将饱和溶液换为稀溶液
C.制得胶体的化学方程式为(胶体)+3HCl
D.实验中应该边加热边搅拌至液体呈现红褐色
【答案】C
【详解】A.胶体的分散质粒子直径为1~100 nm,即10-9~10-7 m,A错误;
B.制备Fe(OH)3胶体必须使用饱和FeCl3溶液,B错误;
C.制备胶体的方程式为式为(胶体)+3HCl,C正确;
D.制备胶体时不能搅拌,搅拌会导致胶体粒子聚集沉降,得不到胶体,D错误;
故选C。
考向04 胶体的性质与应用
【典例04】(25-26高一上·安徽淮北·期中)下列关于溶液和胶体的叙述正确的是
A.溶液是电中性的,胶体是带电的
B.溶液和胶体的本质区别在于分散质粒子的直径不同
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.通电时,溶液中的溶质粒子一定分别向两极移动,胶体中的分散质粒子一定向某一极移动
【答案】B
【详解】A.溶液整体呈电中性,胶体整体也为电中性,仅部分胶体的分散质粒子(胶粒)带电,A错误;
B.溶液与胶体的本质区别是分散质粒子直径大小不同,溶液中分散质粒径<1 nm,胶体中分散质粒径为1~100 nm,B正确;
C.溶液中溶质粒子和胶体中分散质粒子的运动均为无规则热运动,并非溶液中溶质粒子运动有规律,C错误;
D.若溶质为非电解质,通电时溶液中溶质粒子不会向两极移动;若胶体分散质粒子不带电(如淀粉胶体),通电时分散质粒子也不会向某一极移动,“一定”表述不成立,D错误;
故选B。
【即时提升4-1】(25-26高一上·广东惠州·期末)第十二届广州国际灯光节,漫天光束穿越雾气形成的“光之通道”令人震撼,这一美景与丁达尔效应密切相关。下列说法正确的是
A.雾有丁达尔效应是因为胶体粒子对光有散射作用
B.夜空中云层的分散质粒子的直径小于
C.饱和溶液滴入溶液中可制得胶体
D.氯化钠固体加入水中所得的分散系能产生丁达尔效应
【答案】A
【详解】A.雾是胶体分散系,其粒子大小在1-100 nm之间,对光产生散射作用,从而形成丁达尔效应,A正确;
B.云层属于胶体分散系,胶体粒子的直径范围为1-100 nm,若超出该区间则不属于胶体,无法产生丁达尔效应,B错误;
C.饱和溶液滴入NaOH溶液中会生成沉淀,而非胶体;制备胶体需将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,C错误;
D.氯化钠固体溶于水形成溶液分散系,粒子直径小于1 nm,属于溶液而非胶体,不能产生丁达尔效应,D错误;
故选A。
【即时提升4-2】(25-26高一上·安徽·期末)托马斯·格雷厄姆(THOMAS GRAHAM,1805—1869)被公认为胶体化学之父。他研究了很多关于胶体的现象和性质,格雷厄姆的工作标志着胶体化学作为一门独立学科的诞生,下列关于胶体的说法错误的是
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,与负极相连的电极附近颜色变深,可推出胶体带正电
D.可用渗析法分离淀粉胶体和溶液
【答案】C
【详解】A.江河入海口三角洲的形成是由于河水中的胶体泥沙遇到海水中的电解质发生聚沉,与胶体性质有关,A正确;
B.向Fe(OH)3胶体中滴加盐酸,电解质使胶体聚沉产生红褐色Fe(OH)3沉淀;继续滴加盐酸,Fe(OH)3与盐酸反应生成可溶性的FeCl3,沉淀溶解消失,B正确;
C.Fe(OH)3胶体电泳时负极附近颜色变深,说明胶粒向负极移动,胶粒带正电,但胶体整体呈电中性,C错误;
D.渗析法利用半透膜分离胶体和溶液,淀粉胶体粒子较大不能透过半透膜,NaCl溶液中的离子较小可透过,因此可分离,D正确;
故选C。
基础巩固
1.(25-26高一上·安徽淮北·期末)分类是认识和研究物质的一种常用的方法。下列物质的分类正确的是
A.纯碱、苛性钠属于碱 B.蔗糖、冰醋酸属于电解质
C.漂白粉、医用酒精属于混合物 D.明矾、石墨属于盐
【答案】C
【详解】A.纯碱属于盐,苛性钠是碱。纯碱分类错误,A错误;
B.蔗糖属于非电解质,B错误;
C.漂白粉主要成分是和,医用酒精是乙醇的水溶液,两者均为混合物,分类正确,C正确;
D.明矾属于盐,但石墨是碳单质,非盐类,石墨分类错误,D错误;
故选C。
2.(24-25高一上·陕西榆林·阶段检测)月球土壤中含有硅、氧、铁、钛、镁、铝、钙等元素,下列叙述错误的是
A.MgO属于酸性氧化物 B.CaO属于碱性氧化物
C.属于金属氧化物 D.属于非金属氧化物
【答案】A
【详解】A.可与酸反应仅生成盐和水,属于碱性氧化物,不属于酸性氧化物,A错误;
B.可与酸反应仅生成盐和水,属于碱性氧化物,B正确;
C.由金属元素铝和氧元素组成,属于金属氧化物,C正确;
D.由非金属元素硅和氧元素组成,属于非金属氧化物,D正确;
故选A。
3.(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)分散质粒子直径大小介于1~100之间的分散系称为胶体,胶体在日常生活中广泛存在,自然界中的一些现象和日常生活中的一些应用都涉及胶体的相关性质,下列物质表现出的现象与胶体性质对应关系错误的是
A.阳光透过树叶间的缝隙射入密林时,观察到有光亮的通路,是胶体产生的丁达尔效应
B.片状的“纳米铁粉”(直径为几纳米到几十纳米)很容易被磁铁吸引,利用了胶体的吸附性
C.江河入海口三角洲的形成,利用了胶体聚沉的原理
D.工厂中使用高压静电除尘,利用了胶体的电泳现象
【答案】B
【详解】A.空气中的微小液滴、尘埃形成气溶胶,阳光照射时分散质粒子对光散射形成光亮通路,属于胶体的丁达尔效应,A不符合题意;
B.纳米铁粉是纯净物,不属于胶体分散系,其被磁铁吸引是铁单质本身的固有磁性,和胶体的吸附性无关联,B符合题意;
C.江河中携带的泥沙胶体遇到海水中的电解质会发生聚沉,长期沉积形成三角洲,利用了胶体聚沉的原理,C不符合题意;
D.工厂排放的烟尘属于气溶胶,胶粒带有电荷,在高压电场作用下发生定向移动(电泳)被电极吸附,利用了胶体的电泳现象,D不符合题意;
4.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)氧化物从组成上可分为金属氧化物和非金属氧化物,从性质上可分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物。下列关于氧化物的说法正确的是
A.酸性氧化物一定是非金属氧化物
B.金属氧化物一定是碱性氧化物
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
【答案】C
【详解】A.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,例如:是金属氧化物但属于酸性氧化物,A不符合题意;
B.金属氧化物不一定是碱性氧化物,例如:是两性氧化物,B不符合题意;
C.碱性氧化物一定是金属氧化物,例如:均为金属氧化物,C符合题意;
D.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,例如:是不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,D不符合题意;
故选C。
5.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)在光的奇幻世界里,每一种现象都仿佛是大自然赠予我们的礼物,而当丁达尔效应出现的时候,光便有了形状。通过下列物质不能观察到丁达尔效应的是
A.淀粉溶液 B.浓牛奶 C.云、雾 D.胶体
【答案】B
【详解】丁达尔效应是胶体粒子对光线的散射现象,只有胶体(粒子直径在1~100 nm)才能观察到。
淀粉溶液是典型胶体;云、雾为气溶胶,属于胶体;胶体明确为胶体,三者均能观察到丁达尔效应,ACD均不符合题意。浓牛奶为乳浊液,粒子直径大于100 nm,不属于胶体,不能观察到丁达尔效应,B符合题意。
故选B。
6.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法不正确的是
A.碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶粒带正电荷
B.碘化银溶胶与硝酸银溶液本质区别是前者会产生丁达尔效应
C.碘化银溶胶中,胶体的分散质粒子的直径为
D.用渗析法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
【答案】B
【详解】A.从微观结构图可见,碘化银胶体粒子吸附了Ag+,因此胶粒带正电,A正确;
B.本质区别是分散质粒子直径大小不同,B错误;
C.胶体分散质粒子直径大小为1-100 nm,C正确;
D.渗析即利用半透膜进行分离,碘化银胶体不能通过半透膜,硝酸钾可以,D正确;
故选B。
7.(25-26高一上·天津东丽·阶段检测)下列物质间的转化通过一步反应不能实现的是
A. B.Cu→CuO C. D.
【答案】D
【详解】A.CuSO4可以通过置换反应一步转化为Cu,A不符题意;
B.Cu可以通过与氧气加热反应一步转化为CuO,B不符题意;
C.Ca(OH)2可以与二氧化碳反应一步转化为CaCO3,C不符题意;
D.CuO不能直接与水反应生成Cu(OH)2,且无其他一步反应途径,通常需先与酸反应生成铜盐,再与碱反应,D符合题意;
故选D。
8.(25-26高一上·江苏盐城·阶段检测)下列关于胶体的说法中不正确的是
A.豆浆是胶体,因为豆浆中的分散质粒子直径在1~100nm之间
B.将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色停止加热制得Fe(OH)3胶体
C.当光束通过Fe(OH)3胶体时,能观察到光亮的通路
D.胶体与溶液的本质区别是胶体有丁达尔效应
【答案】D
【详解】A.豆浆的分散质粒子直径符合胶体定义,A正确;
B.选项描述的是实验室制备Fe(OH)3胶体的正确操作,B正确;
C.丁达尔效应是胶体对光的散射现象,Fe(OH)3胶体可观察到该现象,C正确;
D.本质区别是分散质粒子直径,丁达尔效应仅是胶体的性质之一,D错误;
故选D。
9.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)下列关于胶体的说法错误的是
A.雾、豆浆、蛋白质溶液均属于胶体
B.用一束红色聚光分别照射溶液和胶体时,均能产生丁达尔效应
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径为
D.植物油与水混合,充分振荡后不能形成胶体
【答案】B
【详解】A.雾属于气溶胶(分散剂是空气,分散质是小液滴),豆浆、蛋白质溶液属于液溶胶,它们的分散质粒子直径都在1~100 nm之间,均属于胶体,A正确;
B.CuSO4溶液不是胶体,不能产生丁达尔效应,而Fe(OH)3胶体属于胶体,能产生丁达尔效应,B错误;
C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径为1~100 nm,即10−9∼10−7 m,C正确;
D.植物油与水混合,充分振荡后形成的是乳浊液,而不能形成胶体,D正确;
故选B。
10.(25-26高一上·天津河北·阶段检测)下列叙述正确的是
A.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
B.向饱和溶液中滴加过量氢氧化钠溶液,可制取胶体
C.在制备胶体的实验中,加热煮沸时间越长,越有利于胶体的生成
D.胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒并沉降,达到净水目的
【答案】D
【详解】A.分散系的分类依据是分散质粒子直径的大小(溶液<1 nm,胶体1-100 nm,浊液>100 nm),丁达尔效应是胶体的光学性质,用于鉴别胶体,A错误;
B.向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成Fe(OH)3沉淀,而非胶体;制备Fe(OH)3胶体的正确方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中,B错误;
C.加热煮沸时间过长会导致Fe(OH)3胶体粒子聚集形成沉淀(聚沉),不利于胶体的生成和稳定,C错误;
D.Fe(OH)3胶体具有较大表面积和吸附能力,能吸附水中悬浮颗粒并沉降,常用于净水处理,D正确;
故选D。
11.(25-26高一上·浙江杭州·阶段检测)胶体的分散质粒子直径介于溶液和浊液之间,下列关于胶体的说法不正确的是
A.与氢氧化铁胶体制备实验有关的实验室安全图标为:
B.古人利用明矾净水,利用的是胶体粒子具有较强的吸附性
C.肾病患者在医院进行的透析治疗,与胶体粒子的直径大小有关
D.胶体会产生明显的丁达尔效应与胶体粒子对光的反射作用有关
【答案】D
【详解】
A.制备氢氧化铁胶体的方法为向沸水中加入氯化铁溶液,实验需要加热煮沸,则相关的安全图标有,A正确;
B.明矾溶于水后电离出的水解生成氢氧化铝胶体,该胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质而沉降,从而达到净水的目的,B正确;
C.血液是一种胶体,透析治疗是利用半透膜将血液中的尿素等小分子杂质分离出去,而血细胞、蛋白质等胶体粒子不能通过,其原理与胶体粒子的直径大小有关,C正确;
D.丁达尔效应是胶体粒子对光的散射,D错误;
故答案为D。
12.(25-26高一上·安徽·阶段检测)当物质被加工到纳米级(1~100nm)时,会表现出许多特殊的性质。例如,将某金属纳米颗粒分散到水中,可以形成一种新型的纳米流体材料。已知半透膜只允许离子和小分子通过。下列关于该纳米流体的描述中,不能作为判断其属于胶体体系的直接依据是
A.用激光笔照射,侧面观察到一条光亮的“通路”
B.该纳米流体中金属纳米颗粒的直径约为
C.该纳米流体颗粒能够透过滤纸,但不能透过半透膜
D.该纳米流体体系均一、透明,且静置很长时间也不会发生沉降
【答案】D
【详解】A.胶体能产生丁达尔效应,则用激光笔照射,侧面观察到一条光亮的“通路”说明纳米流体材料产生丁达尔效应,属于胶体,A不符合题意;
B.胶体是分散质颗粒直径在1~100 nm之间的分散系,则纳米流体中金属纳米颗粒的直径约为30 nm,说明纳米流体材料属于胶体,B不符合题意;
C.胶体的分散质可以透过滤纸,但不能透过半透膜,则由纳米流体颗粒能够透过滤纸,但不能透过半透膜可知,纳米流体材料属于胶体,C不符合题意;
D.溶液也具有均一、透明,且静置很长时间也不会发生沉降的性质,则纳米流体体系均一、透明,且静置很长时间也不会发生沉降,不能说明纳米流体材料属于胶体,D符合题意;
故选D。
13.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)如图是一种“纳米药物分子运输车”,其中,有机物外壳由葡萄糖、酒精等这类含碳化合物组成,该技术可提高肿瘤的治疗效果。(已知:1 nm=10-9 m)下列说法正确的是
A.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,即得到Fe(OH)3胶体
B.该“纳米药物分子运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体
C.Fe(OH)3胶体表面积较大,可用于水体的杀菌消毒
D.Fe3O4属于碱性氧化物
【答案】A
【详解】A.制备Fe(OH)3胶体,是将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,反应,操作正确,A正确;
B.胶体中分散质粒子直径在1-100 nm之间,而该“纳米药物分子运输车”直径为200 nm,大于胶粒直径,则其分散于水中所得的分散系不属于胶体,B错误;
C.Fe(OH)3胶体表面积较大,可吸附杂质,可净水,但无强氧化剂,不能杀菌消毒,C错误;
D.Fe3O4属于金属氧化物,与酸反应生成两种盐和水,是一种复杂的氧化物,不是碱性氧化物,D错误;
故答案选A。
14.(25-26高一上·浙江·阶段检测)可以用在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,并加热获得胶体。下列说法不正确的是
A.胶体可以净水是由于其有较强的吸附能力
B.可以使用滤纸过滤的方法分离溶液和胶体
C.可以用丁达尔效应确定氯化铁溶液滴入沸水中是否产生胶体
D.胶体中分散质粒子直径在之间
【答案】B
【详解】A.Fe(OH)3胶体具有较大的比表面积和吸附能力,能吸附水中悬浮杂质而起到净水作用,A正确;
B.胶体粒子(直径1-100 nm)和溶液中的离子或小分子均能通过滤纸孔隙,因此无法用滤纸过滤分离FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体,分离胶体与溶液需使用半透膜渗析法,B错误;
C.丁达尔效应是胶体特有的光学现象(光束通过时出现光路),而溶液无此现象,因此可用于判断是否生成Fe(OH)3胶体,C正确;
D.胶体的定义要求分散质粒子直径在1-100 nm范围内,Fe(OH)3胶体符合此标准,D正确;
故选B。
15.(25-26高一上·湖北武汉·阶段检测)下列关于物质的分类说法正确的是
A.属于酸性氧化物,属于碱性氧化物
B.氯水、液氨属于混合物,碱石灰、冰醋酸属于纯净物
C.根据交叉分类法可知,碳酸氢钠属于钠盐、碳酸盐
D.根据是否具有丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
【答案】C
【详解】A.是两性氧化物,不是酸性氧化物;与酸反应生成两种盐,不符合碱性氧化物定义,A错误;
B.液氨是纯净物(液态),碱石灰是混合物(NaOH和CaO),氯水为混合物,冰醋酸是纯净物,B错误;
C.根据交叉分类法可知,碳酸氢钠()从阳离子角度分类属于钠盐,从盐的组成角度分类属于酸式盐,C正确;
D.分散系分类依据是分散质粒子直径大小(溶液<1 nm、胶体1-100 nm、浊液>100 nm),丁达尔效应是胶体性质而非分类标准,D错误;
故答案选C。
16.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)下列各组物质中,按酸、碱、盐、碱性氧化物、酸性氧化物的顺序排列正确的是
A.盐酸、、、、
B.、、、、
C.、、NH4Cl、Na2O2、
D.醋酸、、、、CO
【答案】B
【详解】A.盐酸是酸、是盐而非碱、是盐、是碱性氧化物、是酸性氧化物,A不符合题意;
B.HNO3是酸、NaOH是碱、是盐、CaO是碱性氧化物、是酸性氧化物,顺序正确,B符合题意;
C.是酸、是碱、是盐、是过氧化物而非碱性氧化物,其与酸反应除了生成盐和水外还有氧气,不符合碱性氧化物的定义、是酸性氧化物,C不符合题意;
D.醋酸是酸、NaOH是碱、是盐、是碱性氧化物,但CO是不成盐氧化物而非酸性氧化物,D不符合题意;
故选B。
17.(25-26高一上·江西宜春·阶段检测)现有课外活动小组进行胶体的制备并检验其性质。
甲同学在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸并用玻璃棒搅拌至溶液呈红褐色,停止加热,即制得胶体。
(1)图中盛有饱和溶液的仪器名称为___________。
(2)实验中的错误操作是___________,若按上述操作,发生反应的离子反应方程式为___________。
乙同学将用氯化铁溶液制得的氢氧化铁胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示。
(3)放置2min后取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处用一束强光从侧面照射,观察___________(填“有”或“无”)丁达尔现象,这个实验可以用来区别___________。
(4)通过多次更换烧杯中的蒸馏水来实现胶体的提纯,该方法名称为___________。
(5)取最后一次浸泡过的蒸馏水,向其中加入硝酸酸化的___________溶液,若不出现___________,则胶体中的杂质已完全除去。
【答案】(1)胶头滴管
(2) 不能用玻璃棒搅拌
(3) 无 胶体和溶液
(4)渗析
(5) 硝酸银 白色沉淀
【详解】(1)盛有饱和FeCl3溶液的仪器是胶头滴管
(2)错误操作:用玻璃棒搅拌,制备Fe(OH)3胶体时搅拌会使胶体聚沉,生成沉淀;离子方程式为:
(3)现象:无(因为半透膜外的液体是小分子/离子,不是胶体,不产生丁达尔效应);丁达尔效应是胶体的特征性质,可用于区分胶体与溶液
(4)该方法名称为渗析(利用半透膜分离胶体与溶液中杂质的操作)
(5)所需试剂:AgNO3,用于检验Cl-;胶体制备过程中的杂质主要为Cl-,可用硝酸酸化的AgNO3溶液检验。若不出现白色沉淀,说明Cl-已完全除去
18.(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知制备胶体的反应原理为:(胶体),现有甲、乙、丙三名同学分别进行制备胶体的实验
Ⅰ.甲同学直接加热饱和溶液;
Ⅱ.乙同学向25 mL沸水中逐滴加入饱和溶液;煮沸至液体呈红褐色,停止加热
Ⅲ.丙同学和乙同学一样,但是溶液出现红褐色后忘记停止,继续加热较长时间。
试回答下列问题:
(1)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的_______,其中操作方法及现象是_______。
(2)丁同学检查实验结果发现_______(填甲、乙或丙)的烧杯底部有沉淀。
(3)丁同学利用所制得的胶体进行下列实验:
①取部分胶体将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明胶体的胶粒带_______电荷。
②取部分胶体向其中逐滴滴加硫酸溶液,开始产生红褐色沉淀,这是因为_______;继续滴加,沉淀减少最终消失,写出化学反应方程式_______。
③欲除去胶体中混有的NaCl溶液的操作名称是_______。
【答案】(1) 丁达尔效应 一束光照射过来,在垂直光线的方向观察到一条光亮的通路
(2)甲、丙
(3) 正 发生胶体聚沉 渗析
【详解】(1)利用胶体的丁达尔效应可鉴别胶体与其他分散系,其操作方法及现象:用一束光照射液体,在垂直光线的方向观察到一条光亮的通路,则证明胶体制备成功;
(2)甲同学直接加热饱和溶液:初期加热时,水解生成胶体,溶液呈现红褐色,但持续加热会破坏胶体的介稳性,胶体粒子聚集成较大颗粒,发生聚沉,最终生成红褐色的沉淀;乙同学操作正确,可制得稳定的胶体,无沉淀;丙同学继续加热较长时间,胶体受热过度发生聚沉,产生沉淀;故甲同学和丙同学烧杯底部有沉淀;
(3)①胶体胶粒带电,通电时向电极移动(电泳),阴极附近颜色变深,说明胶粒带正电;
②硫酸溶液中的离子使胶体发生聚沉,产生沉淀;继续滴加硫酸溶液,会与其发生酸碱中和反应使沉淀消失,相应的化学方程式为:;
③胶体粒子不能透过半透膜,而溶液中的离子可以透过半透膜,因此用半透膜包裹胶体,置于蒸馏水中,可分离除去胶体中混有的溶液,故利用渗析操作可以分离胶体与溶液。
19.(25-26高一上·安徽阜阳·阶段检测)某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。
(1)取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向_____中逐滴加入5~6滴_____,继续煮沸至混合液呈_____,停止加热。
(2)制备Fe(OH)3胶体时不能长时间加热,原因是:_____。
(3)证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作是_____。
(4)写出制备Fe(OH)3胶体的反应方程式_____。
(5)下列关于Fe(OH)3胶体的说法中,不正确的是_____。
A.分散质粒子直径在10-9m~10-7m B.是一种透明的纯净物
C.具有丁达尔效应 D.可以透过滤纸
【答案】(1) 沸水 FeCl3饱和溶液 红褐色
(2)会发生胶体的聚沉
(3)用激光笔照射制得的分散系,并在与光垂直的方向上观察是否有光亮的通路
(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(5)B
【详解】(1)制备Fe(OH)3胶体时,需要向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至混合液呈现红褐色。
(2)不能长时间加热,否则会导致胶体的聚沉。
(3)证明生成胶体的实验原理为丁达尔效应,操作是用激光笔照射制得的分散系,并在与光垂直的方向上观察是否有光亮的通路。
(4)制备胶体的方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(5)A.胶体的分散质直径在1~100 nm,即10-9 m~10-7 m,A正确;
B.胶体为混合物,B错误;
C.胶体具有丁达尔效应,C正确;
D.胶体和溶液均可以透过滤纸,但胶体不能通过半透膜,D正确;
故选B。
培优拓展
20.(25-26高一上·云南·阶段检测)中国古籍《黄帝九鼎神丹经诀》记载了利用石胆()来制取硫酸的过程。制取时发生反应:,,以上反应中没有涉及的物质类别是
A.盐 B.酸性氧化物 C.碱性氧化物 D.含氧酸
【答案】D
【详解】A.CuSO4·5H2O和CuSO4均为盐,盐类被涉及,A不符合题意;
B.SO3属于酸性氧化物,被涉及,B不符合题意;
C.CuO属于碱性氧化物,被涉及,C不符合题意;
D.反应产物中只有氧化物和盐,未生成含氧酸(如H2SO4),未涉及,D符合题意;
故选D。
21.(25-26高一上·广东广州·期中)2015年10月6日,中国浙江籍科学家屠呦呦获得诺贝尔生理医学奖,她所发现的青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物。“青蒿素(分子直径)能溶解于乙醇、乙醚”,下列关于“青蒿素”的说法正确的是
A.在乙醇中形成的分散系属于悬浊液
B.分子直径比小,能透过半透膜
C.能用滤纸从溶有“青蒿素”的乙醇中分离出“青蒿素”
D.在乙醇中形成的分散系具有丁达尔效应
【答案】D
【详解】A.青蒿素分子直径为1.34×10-9 m,即1.34nm,属于胶体分散质范围,在乙醇中形成胶体而非悬浊液,A错误;
B.青蒿素分子直径比钠离子的大,无法透过半透膜,B错误;
C.胶体粒子能透过滤纸,无法用滤纸从乙醇中分离青蒿素,C错误;
D.青蒿素在乙醇中形成胶体,胶体具有丁达尔效应,D正确;
故选D。
22.(25-26高一上·广东广州·阶段检测)朱自清在《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……”月光穿过薄雾形成种种美景的本质原因是
A.雾是一种分散系 B.雾是一种液溶胶
C.发生丁达尔效应 D.空气中小水滴直径大小为1~100 nm
【答案】D
【详解】月光穿过薄雾形成美景是因为产生丁达尔效应,说明雾是胶体,胶体的本质特征是分散质粒子直径大小为1~100 nm,故选D。
23.(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)下列物质之间的转化不能一步完成的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.氢氧化镁与硫酸直接中和生成硫酸镁,故不选A;
B.氧化铜不溶于水,氧化铜无法直接与水反应生成氢氧化铜,氧化铜需先与酸反应生成铜盐,再与强碱反应生成Cu(OH)2,故选B;
C.一氧化碳燃烧可直接生成二氧化碳,故不选C;
D.氢氧化铁与盐酸直接反应生成氯化铁,故不选D;
选B。
24.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)下列关于稀溶液、胶体、悬浊液的说法,正确的是
A.三者均属于纯净物
B.向沸水中逐滴加入5∼6滴饱和溶液,继续加热至红褐色可制得胶体
C.分别对三者进行过滤操作,只有溶液中的分散质粒子能穿过滤纸
D.三者的本质区别是能否发生丁达尔效应
【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;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。
【详解】A.三者均为分散系,属于混合物,A错误;
B.向沸水中滴加FeCl3饱和溶液并加热至红褐色是制备Fe(OH)3胶体的正确方法,B正确;
C.FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的分散质均能穿过滤纸,C错误;
D.三者的本质区别是分散质粒子直径大小,而非丁达尔效应,D错误;
故选B。
25.(25-26高一上·广东·阶段检测)现有甲、乙、丙三名同学分别进行胶体的制备实验。
甲同学:向饱和氯化铁溶液中加入少量的溶液。
乙同学:直接加热饱和溶液。
丙同学:向沸水中逐滴加入滴饱和溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是_____(填“甲”“乙”或“丙”)。该同学想证明胶体已经制备成功,他可以利用_____(最简单的方法)进行鉴别。
(2)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____。
(3)提纯胶体的装置是可用下列中的_____。
(4)将淀粉胶体和氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内将此袋浸入蒸馏水中冲洗(如图所示)后,分别取袋内和烧杯内的液体进行实验。若往取自烧杯内的液体中滴加硝酸银溶液,则可以观察到白色沉淀,若往袋内的液体中滴加碘酒,则可以观察到_____现象。
(5)向制备好的胶体中逐滴滴加稀硫酸至过量,会出现的现象是_____。
【答案】(1) 丙 丁达尔效应
(2)胶体
(3)C
(4)液体变蓝
(5)先生成红褐色沉淀,后沉淀溶液,变为黄色溶液
【详解】(1)实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,继续加热至溶液变为红褐色时立即停止加热,因此操作正确的是丙同学,其它做法都不能生成胶体,往往得到沉淀。该同学想证明胶体已经制备成功,可以利用丁达尔效应进行鉴别;
(2)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为胶体;
(3)提纯胶体可以采用渗析装置,置A为蒸发结晶装置,B为过滤装置,C为渗析装置,故选C;
(4)胶体不能透过半透膜,溶液可以透过半透膜,故烧杯内溶液中含有氯化钠,若往取自烧杯内的液体中滴加硝酸银溶液,反应生成氯化银,则可以观察到产生白色沉淀现象;袋内为淀粉胶体,根据碘遇到淀粉变蓝,若往袋内的液体中滴加碘酒,则可以观察到液体变蓝现象。
(5)氢氧化铁胶体遇到硫酸这种电解质溶液时,先发生聚沉,得到氢氧化铁沉淀,后逐渐溶解,变为黄色硫酸铁溶液。
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