内容正文:
第2讲 分散系及其分类
——划重点之高一暑假预习强化精细讲义
预习有目标,学习有方向
知识导图搭框架,轻松学习建逻辑
教材精讲精析,基础全面掌握
重点详解详析,难点提升突破
核心命题精准练,发散思维练方法
常考题型巩固练,针对训练稳提升
预习目标
1.能根据分散系中分散质粒子大小的不同,辨别溶液、浊液、胶体三种分散系。
2.熟悉胶体的性质及其应用,掌握丁达尔效应等胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液。
2.学会氢氧化铁胶体的制备方法,掌握制备胶体的相关注意事项。
重难点
1.胶体的性质和应用
2.氢氧化铁胶体的制备方法
知识点1:分散系及其分类
1.分散系
概念
把 (或 )物质以 形式分散到另 (或 )物质中所形成的 ,叫做分散系。
举例
NaCl溶于水形成的溶液(NaCl分散在水中)
植物油与水混合振荡后形成的乳浊液(植物油分散在水中)
泥土与水混合搅拌后形成的悬浊液(泥土分散在水中)
水蒸气扩散到空气中并经液化形成的水雾(水的小液滴分散在空气中)
组成
:分散系中被分散成粒子的物质(可以是固体、液体、气体)。如上述分散系中的 NaCl、植物油、泥土、水的小液滴都是分散质。
:分散系中起容纳分散质作用的物质(可以是固体、液体、气体)。如上述分散系中的水、空气都是分散剂。
2.分散系的组合方式及分类
(1)组合方式
按照分散质或分散剂所处的状态(气态、液态、固态),它们之间可以有9种组合方式。
(2)分类
根据分散质粒子的直径大小可将分散系分为溶液、胶体和浊液。
胶体与其他分散系的本质区别是 ,这是胶体的本质特征,也是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。
3.溶液、胶体和浊液三种分散系的比较
类型
特征
溶液
胶体
浊液
悬浊液
乳浊液
分
散
质
粒子直径大小
nm
nm
nm
nm
粒子结构
分子、离子
较多分子的集合体或
大量分子聚集成的颗粒
大量分子聚集成的液滴
分
散
系
性
质
特点
均一、透明
多数均一、透明,较稳定
不均一、不透明,久置沉淀
不均一、不透明,久置分层
稳定性
稳定
不稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
不能
-
能否透过半透膜
能
不能
-
实例
食盐水、
蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体、淀粉胶体
泥水、石灰乳
油水混合物
鉴别方法
胶体和浊液通过 鉴别;胶体和溶液通过 鉴别
①半透膜具有比滤纸更小的孔隙,只有直径小于 1 nm的小分子、离子能够透过,常见的半透膜有动物肠衣、鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜和玻璃纸等。利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子的操作称为 。
②常见的胶体有Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、淀粉胶体、有色玻璃、墨水等。
知识点2:胶体的分类、制备与性质
1.胶体的分类
根据分散剂的状态
根据分散质的状态
①Fe(OH)3胶体粒子是由许多Fe(OH)3小分子聚集在一起形成的微粒,其直径为1~100 nm,故称为粒子胶体。
②淀粉属于高分子,其单个分子的直径为1~100nm,故称为分子胶体。“淀粉溶液”只是习惯性说法,其本质上属于胶体。
2.Fe(OH)3胶体的制备
实验原理
实验装置
实验操作
取一个100mL小烧杯,加入40 mL蒸馏水。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
注意事项
①实验中必须用 ,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使 Fe(OH)3胶体粒子聚集成大颗粒,产生 Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而 直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成 Fe(OH)3沉淀而无法得到 Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的 Fe(OH)3胶体,应用FeCl3 溶液,而不宜选用 FeCl3溶液。
④当 时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生 Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中 用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
Fe(OH)3胶体制备的相关问题
①书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,要注明“ ”,不能用“↓”符号。
②FeCl3溶液与 NaOH 溶液反应,得到的是Fe(OH)3沉淀,而不是 。
3.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。
图示
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”。
应用
胶体和溶液,溶液无丁达尔效应。
(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。 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。
胶粒带电荷,但是胶体不带电,对外不显电性。
(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。
重难点1:胶体性质的应用
在热豆浆中加入卤水(电解质溶液),使豆浆发生聚沉,聚沉的同时带出大量的水,形成凝胶,即为豆腐。
明矾[KAI(SO4)2·12H2O]溶于水后,与水发生反应生成 Al(OH)3(胶体),Al(OH)3胶体具有吸附性,可以吸附水中的悬浮杂质形成沉淀,达到净水效果
河流中的水在流动过程中与土壤等物质接触,溶有大量杂质而形成胶体,入海时与海水接触,海水中的电解质使胶体发生聚沉,长年累月在河流入海口形成三角洲。
墨水实际上是胶体,不同墨水的胶体粒子可能带有不同的电荷,当胶体粒子所带电荷不同的两种墨水混合时,就会因电性中和而发生聚沉,使钢笔流水不畅或堵塞。
血液也是一种胶体,不同血型的人不能相互输血,FeCl3溶液可以止血,都与胶体的聚沉有关。
冶金厂的大量烟尘分散在空气中形成胶体,可用高压电除去,这是利用了气溶胶的电泳性质。
可以利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。
命题点1:分散系的分类
【针对训练1】(25-26高一上·四川成都·期中)当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是
①氢氧化铁胶体 ②碳酸钠稀溶液 ③碘酒 ④云、雾 ⑤植物油和水形成的油水混合物
A.①②④ B.②③⑤ C.①③⑤ D.①④⑤
【针对训练2】清晨漫步在树林里,透过树叶缝隙看到缕缕光束。与这种美丽现象有关的分散系是
A.胶体 B.溶液 C.悬浊液 D.乳浊液
【针对训练3】(25-26高一上·北京·阶段检测)下列分散系中,属于胶体的是
A.食盐溶液 B.淀粉溶液 C.乙醇溶液 D.碘的酒精溶液
命题点2:胶体的性质及应用
【针对训练4】(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
【针对训练5】(25-26高一下·北京·期中)下列关于胶体的叙述不正确的是
A.溶液与胶体都是澄清、透明的液体
B.用渗析的方法提纯胶体时,透过半透膜的是杂质的分子和离子
C.胶体能够吸附水中色素、悬浮固体等以达到净水的目的
D.用激光笔照射溶液和胶体时,均能产生丁达尔效应
【针对训练6】(25-26高一上·广东惠州·期中)化学与生活密切相关,下列事实或应用与胶体的性质无关的是
A.用石灰、草木灰等制作松花蛋 B.明矾净水
C.制作豆腐时, 加入CaSO4 D.江河入海口会形成三角洲
命题点3:胶体的制备
【针对训练7】(25-26高一上·安徽·期中)胶体的制备实验如图所示,下列有关说法正确的是
A.为了加快反应,可用氢氧化钠溶液代替沸水
B.化学方程式:
C.制备过程中要用玻璃棒不停搅拌
D.得到的氢氧化铁胶体带正电
【针对训练8】(25-26高一上·安徽芜湖·期中)某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有甲、乙、丙三名同学进行Fe(OH)3胶体的制备:
①甲同学的操作:向饱和FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,观察有大量的红褐色沉淀生成,停止操作。
②乙同学的操作:向盛有40mL蒸馏水的小烧杯中逐滴加入5~6滴FeCl3溶液,加热煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
③丙同学的操作:将小烧杯中的40mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续加热煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
_______(填“甲、乙、丙”)同学可以得到Fe(OH)3胶体。
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式:_______
(3)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是_______。该操作利用胶体的性质是_______。
(4)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是_______(填字母,下同)。
A.胶体粒子直径小于1nm B.胶体粒子带正电荷
C.胶体粒子作布朗运动 D.胶体粒子能透过滤纸
(5)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_______。
A.Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间
B.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D.Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸
(6)若取少量制得的Fe(OH)3胶体加入试管中,再逐滴加入稀盐酸溶液,现象是_______,写出现象中涉及到的化学方程式_______。
【针对训练9】(25-26高一上·陕西渭南·期中)按甲、乙、丙三种方案探究胶体的制备。
(1)制备胶体的化学方程式为:___________。
(2)检验胶体是否制备成功的方法是:___________。
(3)上述___________(填“甲”“乙”“丙”)方案可成功制得胶体,向制得胶体的烧杯中逐滴加入盐酸直至过量,产生的现象为___________。
(4)上述制得的胶体中含有少量盐酸,为得到较纯净的胶体,设计了以下操作,合理的是___________(填序号)
①加入NaOH溶液进行中和
②加入溶液反应后过滤
③装入半透膜袋中,扎紧袋口将其全部浸入蒸馏水,每隔一段时间更换一次蒸馏水
(5)胶体的聚沉主要是由与胶粒电性相反的离子引起的,这种离子所带电荷越多,聚沉能力越强。下列物质对胶体的聚沉能力最强的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
一、单选题
1.(24-25高一下·浙江温州·期中)当光束通过下列分散系不能发生丁达尔现象的是
A.烟 B.淀粉溶液 C.氯化镁溶液 D.豆浆
2.(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
3.(25-26高一上·北京·期中)如图所示为实验室中制备胶体的一种方法。下列说法正确的是
A.该制备方法属于物理方法
B.烧杯中液体的颜色逐渐变浅
C.可用丁达尔效应判断是否制得胶体
D.可以通过向饱和FeCl3溶液滴加NaOH溶液制备该胶体
4.(25-26高一上·福建宁德·期中)2024年诺贝尔化学奖授予了David Baker等三位科学家,以表彰他们在蛋白质设计与结构预测领域的突破性贡献。蛋白质是生命活动的主要承担者,其水“溶液”是一种常见的胶体。下列相关叙述正确的是
A.蛋白质水“溶液”是纯净物
B.蛋白质胶体微粒直径小于1nm
C.用一束可见光从侧面照射蛋白质“溶液”,观察到明亮的光路
D.能用过滤提纯蛋白质水“溶液”,得到纯净的蛋白质
5.(25-26高一上·重庆·期中)长江是中国的母亲河,其中的风景随四季变换。下列有关说法不正确的是
A.晨间,江面白雾升腾白茫茫一片,雾是一种气溶胶
B.取汛期的江水置于烧杯,久置有沉淀产生,汛期江水属于浊液
C.枯水期江水清澈见底,该分散系不一定属于溶液
D.燃放烟花可能导致江面空气(直径约为2.5 的微粒)超标,该微粒属于胶体
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)下列说法错误的是
A.Fe(OH)3胶体在通电后可作定向移动,是因为Fe(OH)3胶体带电
B.江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
C.向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀硫酸,开始产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解并消失
D.可用渗析法分离淀粉胶体和NaCl溶液
7.(25-26高一上·河南·期末)化学与生活息息相关,下列关于胶体知识的相关叙述不正确的是
A.“钴酞菁”分子(直径为)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
B.“卤水点豆腐”原理与胶体的聚沉有关
C.胶体可以透过滤纸、不能透过半透膜
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的溶液中,即可制得红褐色的胶体
8.下列说法正确的是
①泥浆中泥沙是溶质、水是溶剂②常用生理盐水中,水是溶剂,氯化钠是溶质③凡是分散质能通过半透膜的分散系即属于胶体④胶体的聚沉属于物理过程⑤豆腐属于胶体⑥胶体带电是电泳的前提条件
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.除③都正确 D.全不正确
9.(25-26高一上·广东广州·期中)下列关于分散系的叙述正确的是
A.过滤可以分离溶液和胶体
B.放电影时,放映室射到银幕上的光柱,属于丁达尔效应
C.纳米材料粒子的直径在几纳米到几十纳米之间,所以纳米材料是胶体
D.沉淀与胶体的本质区别在于是否发生丁达尔效应
10.(25-26高一上·湖北黄石·期中)实验室制备纳米级胶体的反应为(胶体)。关于纳米级胶体,下列说法错误的是
A.分散质粒子直径介于之间
B.能透过滤纸但不能透过半透膜
C.强光照射时可观察到“光亮的通路”
D.加入饱和溶液会发生聚沉,静置后上层清液为胶体
11.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)科学家用某有机分子和球形笼状分子制成了“纳米车”(如图所示)。每辆“纳米车”是由1个有机分子和4个分子构成,直径约6到9纳米。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法不正确的是
A.是一种新型的化合物
B.金刚石与互为同素异形体
C.将“纳米车”分散于水中所形成的分散系能产生丁达尔效应
D.科研中常用到直径几十纳米的胶体金粒子不属于胶体
12.(25-26高一上·山东日照·期中)下列说法正确的有
①“卤水点豆腐”,指的是蛋白质胶体发生聚沉形成豆腐脑的过程
②胶体均一、不稳定,静置后容易产生沉淀
③“钴酞菁”的分子(直径为)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
④向沸水中滴加适量饱和溶液,形成带正电荷的胶体,导电能力增强
⑤因为胶粒比溶液中溶质粒子大,所以胶体可以用渗析的方法把溶质粒子分离出来
⑥将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的NaOH溶液中,即可制得红褐色的胶体
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
二、非选择题
(25-26高一上·上海奉贤·期中)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()即可制备得到胶体金。
13.利用超显微镜,可以观察胶体金颗粒的形态,胶体金粒子的直径大致范围在_______ nm。
A.0.1~1 B.1~100 C.100~1000 D.大于1000
查阅资料可得: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。
14.若将胶体金装入U型管中,插入电极后通直流电,发现_______极(选填正、负)附近颜色加深,这一现象被称为_______,产生这一现象的原因是_______。
15.向新冠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_______。
16.与上面第3题现象的原理与下列哪项不相同_______。(不定项)
a.长江三角洲的形成 b.将盐卤或石膏加入豆浆
c.血液透析 d.不同品牌的墨水不能混用
17.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. B. C.KCl D.
现有甲、乙、丙三名同学对胶体产生兴趣,在实验室进行胶体的制备实验。
Ⅰ.甲向稀氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
Ⅱ.乙直接加热饱和溶液;
Ⅲ.丙向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液。
试回答下列问题:
18.其中操作正确的同学是_______(填字母),写出此实验的化学方程式:_______。
A.甲 B.乙 C.丙 D.以上都不对
19.该同学提纯胶体的装置可以是下列中的_______。
A. B. C
20.(25-26高一上·福建宁德·期中)某化学兴趣小组的同学在实验室中用饱和溶液制备胶体。
(1)实验室制备胶体的化学方程式为___________。
(2)利用超显微镜,可以观察到胶体中颗粒的形态,胶体中分散质粒子的直径介于___________nm之间。用一束光照射胶体,在与光束垂直的方向进行观察,可以看到一条光亮的“通路”,这是胶体粒子对光线___________(填“透射”“反射”“散射”或“折射”)造成的。
(3)下列关于胶体的制备和性质的叙述中,不正确的是___________(填字母)。
a.用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入饱和溶液,至液体呈透明的红褐色
b.取适量胶体于试管,然后用胶头滴管逐滴向试管中加入稀硫酸,看到的现象是先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解
c.胶体在通电的情况下,与直流电源负极相连的一极附近红褐色加深说明胶体带正电
d.胶体属于纯净物,而溶液属于混合物
(4)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。提纯胶体的装置是下列中的___________(填字母)。
A B. C.
(5)某同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用自来水,结果生成红褐色沉淀,原因是___________。(已知:自来水中含有盐)
(6)下列事实中,与胶体有关的是___________(填字母)。
a.向豆浆里加入盐卤做豆腐
b.将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
c.在河流入海口处易形成沙洲
d.向石灰水中通入二氧化碳产生白色浑浊
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第2讲 分散系及其分类
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重点详解详析,难点提升突破
核心命题精准练,发散思维练方法
常考题型巩固练,针对训练稳提升
预习目标
1.能根据分散系中分散质粒子大小的不同,辨别溶液、浊液、胶体三种分散系。
2.熟悉胶体的性质及其应用,掌握丁达尔效应等胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液。
2.学会氢氧化铁胶体的制备方法,掌握制备胶体的相关注意事项。
重难点
1.胶体的性质和应用
2.氢氧化铁胶体的制备方法
知识点1:分散系及其分类
1.分散系
概念
把一种(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,叫做分散系。
举例
NaCl溶于水形成的溶液(NaCl分散在水中)
植物油与水混合振荡后形成的乳浊液(植物油分散在水中)
泥土与水混合搅拌后形成的悬浊液(泥土分散在水中)
水蒸气扩散到空气中并经液化形成的水雾(水的小液滴分散在空气中)
组成
分散质:分散系中被分散成粒子的物质(可以是固体、液体、气体)。如上述分散系中的 NaCl、植物油、泥土、水的小液滴都是分散质。
分散剂:分散系中起容纳分散质作用的物质(可以是固体、液体、气体)。如上述分散系中的水、空气都是分散剂。
2.分散系的组合方式及分类
(1)组合方式
按照分散质或分散剂所处的状态(气态、液态、固态),它们之间可以有9种组合方式。
(2)分类
根据分散质粒子的直径大小可将分散系分为溶液、胶体和浊液。
胶体与其他分散系的本质区别是胶体的分散质粒子的直径在1~100 nm之间,这是胶体的本质特征,也是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质。
3.溶液、胶体和浊液三种分散系的比较
类型
特征
溶液
胶体
浊液
悬浊液
乳浊液
分
散
质
粒子直径大小
<1nm
1~100 nm
>100nm
>100nm
粒子结构
分子、离子
较多分子的集合体或大分子
大量分子聚集成的颗粒
大量分子聚集成的液滴
分
散
系
性
质
特点
均一、透明
多数均一、透明,较稳定
不均一、不透明,久置沉淀
不均一、不透明,久置分层
稳定性
稳定
介稳性
不稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
-
能否透过半透膜
能
不能
不能
-
实例
食盐水、
蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体、淀粉胶体
泥水、石灰乳
油水混合物
鉴别方法
胶体和浊液通过静置鉴别;胶体和溶液通过丁达尔效应鉴别
①半透膜具有比滤纸更小的孔隙,只有直径小于 1 nm的小分子、离子能够透过,常见的半透膜有动物肠衣、鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜和玻璃纸等。利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子的操作称为渗析。
②常见的胶体有Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、淀粉胶体、有色玻璃、墨水等。
知识点2:胶体的分类、制备与性质
1.胶体的分类
根据分散剂的状态
根据分散质的状态
①Fe(OH)3胶体粒子是由许多Fe(OH)3小分子聚集在一起形成的微粒,其直径为1~100 nm,故称为粒子胶体。
②淀粉属于高分子,其单个分子的直径为1~100nm,故称为分子胶体。“淀粉溶液”只是习惯性说法,其本质上属于胶体。
2.Fe(OH)3胶体的制备
实验原理
FeCl3 +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
实验装置
实验操作
取一个100mL小烧杯,加入40 mL蒸馏水。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
注意事项
①实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使 Fe(OH)3胶体粒子聚集成大颗粒,产生 Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成 Fe(OH)3沉淀而无法得到 Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的 Fe(OH)3胶体,应用FeCl3饱和溶液,而不宜选用稀FeCl3溶液。
④当液体呈现红褐色时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生 Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成大颗粒,最后形成沉淀。
Fe(OH)3胶体制备的相关问题
①书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,要注明“胶体”,不能用“↓”符号。
②FeCl3溶液与 NaOH 溶液反应,得到的是Fe(OH)3沉淀,而不是Fe(OH)3胶体。
3.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。
图示
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”。
应用
鉴别胶体和溶液,溶液无丁达尔效应。
(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。
胶粒带电荷,但是胶体不带电,对外不显电性。
(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。
重难点1:胶体性质的应用
卤水点豆腐
在热豆浆中加入卤水(电解质溶液),使豆浆发生聚沉,聚沉的同时带出大量的水,形成凝胶,即为豆腐。
明矾净水
明矾[KAI(SO4)2·12H2O]溶于水后,与水发生反应生成 Al(OH)3(胶体),Al(OH)3胶体具有吸附性,可以吸附水中的悬浮杂质形成沉淀,达到净水效果
“三角洲”的形成
河流中的水在流动过程中与土壤等物质接触,溶有大量杂质而形成胶体,入海时与海水接触,海水中的电解质使胶体发生聚沉,长年累月在河流入海口形成三角洲。
墨水的使用
墨水实际上是胶体,不同墨水的胶体粒子可能带有不同的电荷,当胶体粒子所带电荷不同的两种墨水混合时,就会因电性中和而发生聚沉,使钢笔流水不畅或堵塞。
血液有关的应用
血液也是一种胶体,不同血型的人不能相互输血,FeCl3溶液可以止血,都与胶体的聚沉有关。
静电除尘
冶金厂的大量烟尘分散在空气中形成胶体,可用高压电除去,这是利用了气溶胶的电泳性质。
电泳电镀
可以利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。
命题点1:分散系的分类
【针对训练1】(25-26高一上·四川成都·期中)当光束通过下列物质时,不会出现丁达尔效应的是
①氢氧化铁胶体 ②碳酸钠稀溶液 ③碘酒 ④云、雾 ⑤植物油和水形成的油水混合物
A.①②④ B.②③⑤ C.①③⑤ D.①④⑤
【答案】B
【详解】丁达尔效应是胶体的特性,只有胶体分散系能产生丁达尔效应。①氢氧化铁胶体、④云、雾属于胶体,会产生丁达尔效应;②碳酸钠稀溶液、③碘酒属于溶液,⑤油水混合物属于浊液,不会产生丁达尔效应;
故答案选B。
【针对训练2】清晨漫步在树林里,透过树叶缝隙看到缕缕光束。与这种美丽现象有关的分散系是
A.胶体 B.溶液 C.悬浊液 D.乳浊液
【答案】A
【详解】胶体的分散质微粒直径在之间,能够使光线发生散射而产生丁达尔效应,其它分散系不能产生丁达尔效应,故选A。
【针对训练3】(25-26高一上·北京·阶段检测)下列分散系中,属于胶体的是
A.食盐溶液 B.淀粉溶液 C.乙醇溶液 D.碘的酒精溶液
【答案】B
【详解】胶体的特征是分散质粒子直径在1~100 nm之间,淀粉溶液因淀粉分子较大,形成胶体;而食盐溶液、乙醇溶液和碘的酒精溶液均为小分子或离子分散系,属于溶液;因此属于胶体的是淀粉溶液,故答案选B。
命题点2:胶体的性质及应用
【针对训练4】(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。
【针对训练5】(25-26高一下·北京·期中)下列关于胶体的叙述不正确的是
A.溶液与胶体都是澄清、透明的液体
B.用渗析的方法提纯胶体时,透过半透膜的是杂质的分子和离子
C.胶体能够吸附水中色素、悬浮固体等以达到净水的目的
D.用激光笔照射溶液和胶体时,均能产生丁达尔效应
【答案】D
【详解】A.溶液和胶体都是澄清透明的分散系,氯化铁溶液与氢氧化铁胶体都符合该性质,A不符合题意;
B.胶体粒子直径为1~100 nm,不能透过半透膜,小分子、杂质离子可以透过半透膜,因此渗析法可提纯胶体,B不符合题意;
C.氢氧化铝胶体比表面积大,能够吸附水中色素和悬浮固体杂质,可达到净水目的,C不符合题意;
D.丁达尔效应是胶体特有的性质,NaCl溶液不属于胶体,不能产生丁达尔效应,只有Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应,D符合题意;
故选D。
【针对训练6】(25-26高一上·广东惠州·期中)化学与生活密切相关,下列事实或应用与胶体的性质无关的是
A.用石灰、草木灰等制作松花蛋 B.明矾净水
C.制作豆腐时, 加入CaSO4 D.江河入海口会形成三角洲
【答案】A
【详解】A.用石灰、草木灰等制作松花蛋,主要是利用石灰、草木灰等物质发生的化学反应,与胶体性质无关,A符合题意;
B.明矾的水溶液中含与水作用产生Al(OH)3,Al(OH)3以胶体形式存在,Al(OH)3胶粒能吸附水中的杂质,凝聚成较大的微粒而沉淀,使水得到净化,与胶体性质有关,B不符合题意;
C.是电解质,豆浆的主要成分是由蛋白质形成的胶体,用点豆腐是利用电解质使胶体发生聚沉,与胶体性质有关,C不符合题意;
D.江河中含有大量泥沙,也含有大量土壤胶体,海洋中含有NaCl等电解质,电解质促使胶体聚沉,与泥沙一起形成三角洲,与胶体性质有关,D不符合题意;
故选A。
命题点3:胶体的制备
【针对训练7】(25-26高一上·安徽·期中)胶体的制备实验如图所示,下列有关说法正确的是
A.为了加快反应,可用氢氧化钠溶液代替沸水
B.化学方程式:
C.制备过程中要用玻璃棒不停搅拌
D.得到的氢氧化铁胶体带正电
【答案】B
【详解】A.若用氢氧化钠溶液代替沸水,会与氢氧化钠溶液直接反应生成沉淀(而非胶体),无法制备胶体,A不符合题意;
B.胶体的制备反应为,B符合题意;
C.制备过程中搅拌会使胶体粒子碰撞聚沉,形成沉淀,因此不能用玻璃棒搅拌,C不符合题意;
D.胶体本身呈电中性,是胶体粒子吸附阳离子带正电,而非胶体整体带电,D不符合题意;
故选B。
【针对训练8】(25-26高一上·安徽芜湖·期中)某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)现有甲、乙、丙三名同学进行Fe(OH)3胶体的制备:
①甲同学的操作:向饱和FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,观察有大量的红褐色沉淀生成,停止操作。
②乙同学的操作:向盛有40mL蒸馏水的小烧杯中逐滴加入5~6滴FeCl3溶液,加热煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
③丙同学的操作:将小烧杯中的40mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续加热煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
_______(填“甲、乙、丙”)同学可以得到Fe(OH)3胶体。
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式:_______
(3)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是_______。该操作利用胶体的性质是_______。
(4)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是_______(填字母,下同)。
A.胶体粒子直径小于1nm B.胶体粒子带正电荷
C.胶体粒子作布朗运动 D.胶体粒子能透过滤纸
(5)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_______。
A.Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间
B.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D.Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸
(6)若取少量制得的Fe(OH)3胶体加入试管中,再逐滴加入稀盐酸溶液,现象是_______,写出现象中涉及到的化学方程式_______。
【答案】(1)丙
(2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(3) 用激光笔照射Fe(OH)3胶体时可以看到一条光亮的“通路” 丁达尔效应
(4)B
(5)A
(6) 先有红褐色沉淀生成,后沉淀溶解 Fe(OH)3 +3HCl = FeCl3+3H2O
【分析】胶体的制备实验过程可总结为:取适量蒸馏水置于小烧杯中加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,继续加热煮沸至溶液呈红褐色后停止加热,即可制得胶体;制备时不能直接将溶液与溶液混合,否则会直接生成沉淀,制备过程不能搅拌。
【详解】(1)甲同学:向饱和溶液中加入溶液,发生复分解反应直接生成沉淀,无法形成胶体;
乙同学:向蒸馏水中直接加入溶液再煮沸,浓度不足,水解程度小,无法形成胶体;
丙同学:向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,是制备胶体的标准操作;
因此,丙同学可以得到胶体,故答案为:丙;
(2)向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,制得,化学方程式为:;
(3)实验操作为:用激光笔(或手电筒)照射胶体,若出现一条光亮的“通路”,则证明有胶体生成;该操作利用胶体的丁达尔效应这一性质,可用于区分胶体和溶液,故答案为:用激光笔(或手电筒)照射胶体,若出现一条光亮的“通路”; 丁达尔效应;
(4)A.胶体粒子直径为1~100 nm,小于1 nm的是溶液,A错误;
B.胶体粒子带正电荷,同种电荷相互排斥,避免粒子聚集聚沉,是胶体稳定的主要原因,B正确;
C.布朗运动能让粒子保持分散,但不是胶体稳定的主要原因,C错误;
D.能透过滤纸是胶体的性质,但与稳定性无关,D错误;
故答案选B;
(5)A.分散系的本质区别是分散质粒子直径,胶体粒子直径为1~100 nm,溶液粒子直径小于1 nm,A符合题意;
B.丁达尔效应是胶体的特征现象,但属于外在性质,不是本质区别,B不符合题意;
C.溶液和胶体都是均一的分散系,均一性不是本质区别,C不符合题意;
D.溶液和胶体的分散质都能透过滤纸,不是本质区别,D不符合题意;
故答案选A;
(6)盐酸中的氯化氢为电解质,胶体遇电解质发生聚沉,因此向胶体中逐滴加入稀盐酸先有红褐色沉淀生成,随后沉淀与盐酸发生中和反应,沉淀溶解,得到溶液;涉及的反应方程式为:,故答案为:先有红褐色沉淀生成,后沉淀溶解;。
【针对训练9】(25-26高一上·陕西渭南·期中)按甲、乙、丙三种方案探究胶体的制备。
(1)制备胶体的化学方程式为:___________。
(2)检验胶体是否制备成功的方法是:___________。
(3)上述___________(填“甲”“乙”“丙”)方案可成功制得胶体,向制得胶体的烧杯中逐滴加入盐酸直至过量,产生的现象为___________。
(4)上述制得的胶体中含有少量盐酸,为得到较纯净的胶体,设计了以下操作,合理的是___________(填序号)
①加入NaOH溶液进行中和
②加入溶液反应后过滤
③装入半透膜袋中,扎紧袋口将其全部浸入蒸馏水,每隔一段时间更换一次蒸馏水
(5)胶体的聚沉主要是由与胶粒电性相反的离子引起的,这种离子所带电荷越多,聚沉能力越强。下列物质对胶体的聚沉能力最强的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)(胶体)
(2)利用丁达尔效应或者用一束可见光照射胶体,在侧面观察是否产生光亮通路
(3) 丙 先产生红褐色沉淀后又溶解
(4)③
(5)D
【分析】少量饱和溶液加入甲的冷水中形成溶液,加入乙的NaOH溶液中会产生沉淀,形成浊液,加入丙的沸水中会产生胶体,结合胶体的性质:丁达尔现象及胶体的凝聚等分析即可。
【详解】(1)少量饱和溶液滴加到沸水中并继续加热煮沸至液体呈红褐色,生成氢氧化铁胶体,发生反应的化学方程式为(胶体);
(2)丁达尔效应是胶体特有的性质,胶体粒子能对光线产生散射,形成光亮的通路,即丁达尔效应,而溶液中的粒子很小,无此现象,故可用此方法检验胶体是否制备成功;
(3)少量饱和溶液加入甲的冷水中形成溶液,加入乙的NaOH溶液中会产生沉淀,形成浊液,加入丙的沸水中会产生胶体;向胶体中滴加电解质溶液,易发生聚沉现象,则向丙中氢氧化铁胶体中滴加稀盐酸先得到氢氧化铁红褐色沉淀,随着盐酸量的增加发生中和反应,沉淀溶解;
(4)利用胶体粒子不能透过半透膜,溶液能透过半透膜的原理来分离溶液和胶体粒子,这样的方法是渗析,具体操作为装入半透膜袋中,扎紧袋口将其全部浸入蒸馏水,每隔一段时间更换一次蒸馏水,故答案选③;
(5)由于胶体粒子带正电,则阴离子所带电荷越多,聚沉能力越强,带3个单位负电荷,聚沉能力最强,故答案选D。
一、单选题
1.(24-25高一下·浙江温州·期中)当光束通过下列分散系不能发生丁达尔现象的是
A.烟 B.淀粉溶液 C.氯化镁溶液 D.豆浆
【答案】C
【详解】A.烟属于气溶胶,是胶体,能发生丁达尔现象,A不符合题意;
B.淀粉溶液中分散质粒子直径在之间,属于胶体,能发生丁达尔现象,B不符合题意;
C.氯化镁溶液属于溶液,分散质粒子直径小于,不能发生丁达尔现象,C符合题意;
D.豆浆属于胶体,能发生丁达尔现象,D不符合题意;
故选C。
2.(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。
3.(25-26高一上·北京·期中)如图所示为实验室中制备胶体的一种方法。下列说法正确的是
A.该制备方法属于物理方法
B.烧杯中液体的颜色逐渐变浅
C.可用丁达尔效应判断是否制得胶体
D.可以通过向饱和FeCl3溶液滴加NaOH溶液制备该胶体
【答案】C
【详解】A.该制备方法有氢氧化铁生成,属于化学方法,故A错误;
B.烧杯中液体逐渐变为红褐色,颜色加深,故B错误;
C.胶体能产生丁达尔效应,可用丁达尔效应判断是否制得胶体,故C正确;
D.向饱和FeCl3溶液滴加NaOH溶液,得到的是氢氧化铁沉淀,不能制备Fe(OH)3胶体,故D错误;
故选:C。
4.(25-26高一上·福建宁德·期中)2024年诺贝尔化学奖授予了David Baker等三位科学家,以表彰他们在蛋白质设计与结构预测领域的突破性贡献。蛋白质是生命活动的主要承担者,其水“溶液”是一种常见的胶体。下列相关叙述正确的是
A.蛋白质水“溶液”是纯净物
B.蛋白质胶体微粒直径小于1nm
C.用一束可见光从侧面照射蛋白质“溶液”,观察到明亮的光路
D.能用过滤提纯蛋白质水“溶液”,得到纯净的蛋白质
【答案】C
【详解】A.蛋白质水“溶液”由多种物质组成,属于混合物,A错误;
B.蛋白质胶体微粒直径在1~100 nm之间,B错误;
C.蛋白质“溶液”是一种常见的胶体,胶体能产生丁达尔效应,即用一束可见光从侧面照射蛋白质“溶液”,能观察到明亮的光路,C正确;
D.胶体微粒能透过滤纸(滤纸的孔隙较大,胶体微粒可透过),因此不能用过滤的方法提纯蛋白质水 “溶液”,应用渗析法,D错误;
故选C。
5.(25-26高一上·重庆·期中)长江是中国的母亲河,其中的风景随四季变换。下列有关说法不正确的是
A.晨间,江面白雾升腾白茫茫一片,雾是一种气溶胶
B.取汛期的江水置于烧杯,久置有沉淀产生,汛期江水属于浊液
C.枯水期江水清澈见底,该分散系不一定属于溶液
D.燃放烟花可能导致江面空气(直径约为2.5 的微粒)超标,该微粒属于胶体
【答案】D
【详解】A.晨间,江面白雾升腾白茫茫一片,雾是一种由微小水滴或冰晶悬浮在空气中形成的气溶胶,即分散质为液态或固态,分散剂为气体的胶体体系,A正确;
B.汛期江水中含有大量泥沙等不溶性颗粒,静置后会沉淀,说明其属于浊液,即分散质颗粒较大,不能稳定分散在分散剂中,B正确;
C.枯水期江水清澈,可能含有少量胶体颗粒(如黏土胶体),胶体也能呈现清澈状态,因此不能仅凭清澈判断为溶液,C正确;
D.燃放烟花可能导致江面空气(直径约为2.5 的微粒)超标,的直径大于胶体粒子直径该微粒直径不是在胶体分散质微粒直径范围(1~100 nm),不属于胶体,D错误;
故选 D。
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)下列说法错误的是
A.Fe(OH)3胶体在通电后可作定向移动,是因为Fe(OH)3胶体带电
B.江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
C.向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀硫酸,开始产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解并消失
D.可用渗析法分离淀粉胶体和NaCl溶液
【答案】A
【详解】A.Fe(OH)3胶体在通电后定向移动是因为胶粒带电,而胶体本身是电中性的,A错误;
B.江河入海口三角洲的形成是由于胶体遇电解质(海水中的盐类)发生聚沉,与胶体性质相关,B正确;
C.向Fe(OH)3胶体中滴加稀硫酸,先因电解质作用使胶体聚沉生成沉淀,随后硫酸与Fe(OH)3反应溶解沉淀,C正确;
D.淀粉胶体粒子无法透过半透膜,而NaCl溶液中的离子可以,因此渗析法可分离两者,D正确;
故选A。
7.(25-26高一上·河南·期末)化学与生活息息相关,下列关于胶体知识的相关叙述不正确的是
A.“钴酞菁”分子(直径为)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
B.“卤水点豆腐”原理与胶体的聚沉有关
C.胶体可以透过滤纸、不能透过半透膜
D.将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的溶液中,即可制得红褐色的胶体
【答案】D
【详解】A.“钴酞菁”分子直径为1.3 nm(在胶体粒子大小1-100 nm范围内),形成的分散系属于胶体,能产生丁达尔效应,A正确;
B.“卤水点豆腐”是利用卤水中的电解质(如Ca2+、Mg2+)使豆浆中的蛋白质胶体聚沉,B正确;
C.胶体粒子大小(1-100 nm)允许其透过滤纸(滤纸孔隙较大),但不能透过半透膜(半透膜孔隙较小),这是胶体的基本性质,C正确;
D.将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的NaOH溶液中会直接生成Fe(OH)3沉淀,而制备Fe(OH)3胶体的正确方法是将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中,D错误;
故选D。
8.下列说法正确的是
①泥浆中泥沙是溶质、水是溶剂②常用生理盐水中,水是溶剂,氯化钠是溶质③凡是分散质能通过半透膜的分散系即属于胶体④胶体的聚沉属于物理过程⑤豆腐属于胶体⑥胶体带电是电泳的前提条件
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.除③都正确 D.全不正确
【答案】B
【详解】①泥浆属于悬浊液,不是溶液。泥沙未溶解,不是溶质,水也不是溶剂,①错误;
②生理盐水是氯化钠的水溶液,水作为溶剂,氯化钠作为溶质,②正确;
③分散质能通过半透膜的是溶液,而胶体的分散质不能通过半透膜,③错误;
④胶体聚沉是胶体粒子聚集形成沉淀的过程,没有新物质生成,属于物理变化,④正确;
⑤豆腐是由豆浆(胶体)凝固制成的,属于凝胶,是胶体的一种存在形式,⑤正确;
⑥胶体本身呈电中性,是胶体粒子吸附带电离子而带电,电泳的前提是胶体粒子带电,⑥错误;
综上所述,正确的有②④⑤,故答案选B。
9.(25-26高一上·广东广州·期中)下列关于分散系的叙述正确的是
A.过滤可以分离溶液和胶体
B.放电影时,放映室射到银幕上的光柱,属于丁达尔效应
C.纳米材料粒子的直径在几纳米到几十纳米之间,所以纳米材料是胶体
D.沉淀与胶体的本质区别在于是否发生丁达尔效应
【答案】B
【详解】A.过滤无法分离FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体,因为两者均能通过滤纸,需用半透膜渗析,A错误;
B.放映室光柱是空气中的气溶胶(如灰尘)产生的丁达尔效应,B正确;
C.纳米材料仅是粒子尺寸在胶体范围内,但未形成分散系时并非胶体,C错误;
D.Fe(OH)3沉淀与胶体的本质区别是分散质粒子大小不同,而非丁达尔效应,D错误;
故选B。
10.(25-26高一上·湖北黄石·期中)实验室制备纳米级胶体的反应为(胶体)。关于纳米级胶体,下列说法错误的是
A.分散质粒子直径介于之间
B.能透过滤纸但不能透过半透膜
C.强光照射时可观察到“光亮的通路”
D.加入饱和溶液会发生聚沉,静置后上层清液为胶体
【答案】D
【详解】A.胶体分散质粒子直径在1~100 nm之间,符合胶体定义,A正确;
B.胶体能透过滤纸(滤纸孔隙较大),但不能透过半透膜(半透膜孔隙更小),B正确;
C.胶体具有丁达尔效应,强光照射会形成光亮的通路,C正确;
D.加入电解质(如NaCl)会使胶体聚沉,静置后上层清液为溶液而非胶体,D错误;
故选D。
11.(25-26高一下·浙江嘉兴·期中)科学家用某有机分子和球形笼状分子制成了“纳米车”(如图所示)。每辆“纳米车”是由1个有机分子和4个分子构成,直径约6到9纳米。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法不正确的是
A.是一种新型的化合物
B.金刚石与互为同素异形体
C.将“纳米车”分散于水中所形成的分散系能产生丁达尔效应
D.科研中常用到直径几十纳米的胶体金粒子不属于胶体
【答案】A
【详解】A.是仅由碳元素一种元素组成的纯净物,属于单质;化合物要求由两种或两种以上元素组成,A错误;
B.同素异形体定义为 “同种元素形成的不同单质”。金刚石与 均为碳元素的单质,结构不同,互为同素异形体,B正确;
C.胶体的本质是分散质粒子直径在 1~100 nm 之间。“纳米车” 直径 6~9 nm,分散于水中形成胶体,胶体具有丁达尔效应,C正确;
D.胶体是分散系(混合物),由分散质和分散剂共同组成。直径几十纳米的金粒子仅为分散质,不属于胶体,D正确;
故选A。
12.(25-26高一上·山东日照·期中)下列说法正确的有
①“卤水点豆腐”,指的是蛋白质胶体发生聚沉形成豆腐脑的过程
②胶体均一、不稳定,静置后容易产生沉淀
③“钴酞菁”的分子(直径为)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应
④向沸水中滴加适量饱和溶液,形成带正电荷的胶体,导电能力增强
⑤因为胶粒比溶液中溶质粒子大,所以胶体可以用渗析的方法把溶质粒子分离出来
⑥将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的NaOH溶液中,即可制得红褐色的胶体
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】A
【详解】①卤水中的电解质使蛋白质胶体聚沉,正确;
②胶体较稳定,静置不易沉淀,错误;
③“钴酞菁”分子直径1.3nm(在1-100nm范围内),形成胶体,能产生丁达尔效应,正确;
④胶体整体电中性,描述“带正电荷”错误,错误;
⑤胶粒大无法通过半透膜,可用渗析法分离溶质粒子,正确;
⑥FeCl3与NaOH反应生成沉淀而非胶体,错误;
综上,①、③、⑤正确,共3个,故选A。
二、非选择题
(25-26高一上·上海奉贤·期中)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()即可制备得到胶体金。
13.利用超显微镜,可以观察胶体金颗粒的形态,胶体金粒子的直径大致范围在_______ nm。
A.0.1~1 B.1~100 C.100~1000 D.大于1000
查阅资料可得: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。
14.若将胶体金装入U型管中,插入电极后通直流电,发现_______极(选填正、负)附近颜色加深,这一现象被称为_______,产生这一现象的原因是_______。
15.向新冠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_______。
16.与上面第3题现象的原理与下列哪项不相同_______。(不定项)
a.长江三角洲的形成 b.将盐卤或石膏加入豆浆
c.血液透析 d.不同品牌的墨水不能混用
17.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. B. C.KCl D.
现有甲、乙、丙三名同学对胶体产生兴趣,在实验室进行胶体的制备实验。
Ⅰ.甲向稀氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
Ⅱ.乙直接加热饱和溶液;
Ⅲ.丙向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液。
试回答下列问题:
18.其中操作正确的同学是_______(填字母),写出此实验的化学方程式:_______。
A.甲 B.乙 C.丙 D.以上都不对
19.该同学提纯胶体的装置可以是下列中的_______。
A. B. C
【答案】13.B 14. 正 电泳 胶体金胶粒带负电荷,在电场作用下向正极移动 15.可乐或柠檬水呈酸性,其中的正离子会与胶体金胶粒发生聚沉,模拟了抗体与胶体金的聚沉现象,从而出现假阳性 16.c 17.B 18. C 19.C
【解析】13.超显微镜能观察到胶体金颗粒的形态,胶体中分散质粒子的直径在1 nm~100 nm,因此胶体金粒子的直径大致范围在1 nm~100 nm,故答案选B;
14.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,则胶体金的胶粒带负电荷,通电后,在电场作用下,胶粒向正极移动,该现象为电泳;
15.可乐、柠檬水含大量正离子,能使胶体金胶粒聚沉,和抗原蛋白质使胶体金聚沉的原理一致,进而导致假阳性;
16.题干现象的原理是胶体的聚沉,
a.长江三角洲的形成是泥沙胶体遇海水中的电解质聚沉,a不符合题意;
b.盐卤/石膏(电解质溶液)使豆浆(胶体)聚沉成豆腐,属于聚沉,b不符合题意;
c.血液透析是利用胶体的渗析原理,分离胶体和小分子,与聚沉无关,c符合题意;
d.不同品牌墨水的胶粒所带电荷不同,则不同品牌墨水混用会聚沉,d不符合题意;
故答案选c。
17.胶体聚沉效果与电解质中离子所带电荷数有关,电荷数越高,聚沉效果越明显,带3个正电荷,电荷数高于,因此聚沉效果最明显,故答案选B。
18.制备胶体的正确方法是向沸水中逐滴加入饱和溶液并继续煮沸至液体呈红褐色;甲的操作会生成沉淀,乙直接加热饱和溶液也易生成沉淀,故操作正确的同学是丙,此实验的化学方程式:;
19.提纯胶体的方法是渗析,利用半透膜能让小分子、离子通过,而胶体粒子不能通过的性质,将胶体中的杂质(如)分离出去。
A.蒸发操作,用于分离可溶性固体和液体,A错误;
B.过滤操作,用于分离固体和液体(悬浊液),B错误;
C.渗析装置,符合提纯胶体的要求,C正确;
故答案选C。
20.(25-26高一上·福建宁德·期中)某化学兴趣小组的同学在实验室中用饱和溶液制备胶体。
(1)实验室制备胶体的化学方程式为___________。
(2)利用超显微镜,可以观察到胶体中颗粒的形态,胶体中分散质粒子的直径介于___________nm之间。用一束光照射胶体,在与光束垂直的方向进行观察,可以看到一条光亮的“通路”,这是胶体粒子对光线___________(填“透射”“反射”“散射”或“折射”)造成的。
(3)下列关于胶体的制备和性质的叙述中,不正确的是___________(填字母)。
a.用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入饱和溶液,至液体呈透明的红褐色
b.取适量胶体于试管,然后用胶头滴管逐滴向试管中加入稀硫酸,看到的现象是先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解
c.胶体在通电的情况下,与直流电源负极相连的一极附近红褐色加深说明胶体带正电
d.胶体属于纯净物,而溶液属于混合物
(4)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。提纯胶体的装置是下列中的___________(填字母)。
A B. C.
(5)某同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用自来水,结果生成红褐色沉淀,原因是___________。(已知:自来水中含有盐)
(6)下列事实中,与胶体有关的是___________(填字母)。
a.向豆浆里加入盐卤做豆腐
b.将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
c.在河流入海口处易形成沙洲
d.向石灰水中通入二氧化碳产生白色浑浊
【答案】(1)(胶体)
(2) 1~100 散射
(3)cd
(4)C
(5)自来水中含有盐,会使胶体发生聚沉
(6)ac
【详解】(1)实验室制备的化学方程式是(胶体);
(2)是胶体粒子,根据定义,胶体粒子的直径在1~100 nm之间,可以散射光线产生丁达尔效应;
(3)a.向沸腾的水中逐滴加入饱和可制备均一透明的红棕色胶体,a正确;
b.向胶体中加入电解质会中和胶体粒子所带的电荷,使胶体聚沉生成沉淀。之后与反应生成,表现为沉淀溶解,b正确;
c.电源负极带负电,根据实验现象胶体粒子向该极运动,说明胶体粒子带正电。但胶体整体是电中性的,c错误;
d.胶体是分散系,属于混合物,d错误。
故答案选cd;
(4)A.持续加热胶体会使胶体聚沉,形成沉淀,A错误
B.小分子、离子和胶体粒子都能透过滤纸,通过过滤无法提纯胶体,B错误;
C.根据已知条件,小分子和离子能透过半透膜,胶体粒子不能透过半透膜,因此利用半透膜可以提纯胶体,C正确;
故答案选C;
(5)自来水中含有盐,盐是电解质。根据小问3选项b的分析可知,用自来水制备胶体会使胶体粒子聚沉,生成红褐色的沉淀;
(6)a.制作豆腐涉及胶体聚沉的原理,a符合题意;
b.植物油与水混合形成乳浊液,与胶体无关,b不符合题意;
c.三角洲的形成涉及胶体聚沉的原理,c符合题意;
d.向石灰水通入生成沉淀是化学反应,与胶体无关,d不符合提议;
故答案选a、c。
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