内容正文:
第02讲 分散系
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 了解分散系的概念,能依据分散质粒子大小角度对分散系进行分类。
2. 能举例说明胶体的典型特征,知道可以应用丁达尔现象区分胶体和溶液。
3. 掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,理解胶体的性质及其应用
预习重点
胶体的性质、胶体性质的应用以及胶体的配制
预习难点
胶体性质、胶体性质的应用
情|境|启|思
如何区分溶液、胶体和浊液?胶体有哪些性质?胶体的应用有哪些?
深|研|精|炼
知识点01 分散系
1. 分散系的概念及组成
(1) 概念:化学上把一种(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 ,叫做 。
(2) 组成:分散系由分散质和分散剂组成。其中被分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。
2. 分散系的分类
(1) 根据分散质和分散剂的聚集状态(气、液、固),可以组合成 种类型。
(2) 根据分散质粒子 的大小,可分为三类。注:1nm=10-7cm=10-9m
【特别提醒】粒子是粒子,分散系是分散系,粒子≠分散系;溶液、胶体和浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同。
(3) 溶液、浊液、胶体宏观特征
1. 溶液:分散质粒子直径小于1nm的分散系,有 、 的宏观特征。
2. 浊液:分散质粒子直径大于100nm的分散系,有 、 的宏观特征。
3. 胶体:分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系,胶体是一种 体系。
【例1】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
【即练1】下列有关分散系的说法错误的是
A.浊液、胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小
B.淀粉溶液属于胶体
C.采用如图所示装置不能分离氢氧化铝胶体中的分散质和分散剂
D.纳米的粒子直径介于,故其能发生丁达尔效应
【即练2】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
知识点02 胶体
1. 胶体的本质特征与分类
(1) 本质特征:分散质粒子的直径在1~100 nm。
(2) 胶体的分类
按照分散剂的状态不同,可将胶体分成如下3类:
1. 分散剂是气体的→气溶胶,如:云、雾、烟等;
2. 分散剂是液体的→液溶胶,如:Fe(OH)3胶体、稀豆浆、淀粉溶液、墨水等;
3. 分散剂是固体的→固溶胶,如:有色玻璃等。
常见的胶体总结:
牛奶、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液(蛋清溶液)、
云、雾、烟、江、河、有色玻璃、血液、墨水
【特别提醒】淀粉溶液、蛋白质溶液(或蛋清溶液)虽然叫溶液,但都属于胶体
2. 胶体的基本性质
(1) 丁达尔效应
当一束光线通过胶体时,从侧面(即与光束垂直的方向)可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线 (光波偏离原来方向而分散传播)形成的,这种现象叫做丁达尔效应。
重点:丁达尔效应可以用来区分 和 。
(2) 电泳
该实验可以得出的结论:
1. 在电场作用下,氢氧化铁胶体中的胶粒做了定向移动,并向 极移动。
2. Fe(OH)₃胶体粒子带 电。
在外加电场下,胶粒在分散剂里定向移动的现象,称之为 。
【特别提醒】①一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物胶体粒子吸附带有正电荷的离子;非金属氧化物、金属硫化物、土壤胶体粒子吸附带有负电荷的离子。②但并非所有胶体粒子都吸附带有电荷的离子,如淀粉胶粒。
电泳现象的应用:
在水泥厂、冶金厂常用高压电作用于气溶胶,以除去大量烟尘,减小烟尘对空气的污染。这种除尘的原理是 . 聚沉
胶体的分散质微粒聚集成较大的微粒,在重力作用下沉淀析出。这种胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。
使胶体聚沉的原理: 或 以增加胶粒的结合机会。
聚沉方法:
1. 加入酸/碱/盐的溶液;
2. 加入带相反电荷胶粒的胶体;
3. 加热或搅拌
聚沉的应用和自然现象:
1. 卤水点豆腐 (【补充】卤水的主要化学成分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙等盐类。)
2. 在伤口上用点FeCl3溶液,可以迅速止血
3. 用不同品牌的墨水,钢笔会堵塞
4. 江河入海口处会形成三角洲
【例2】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,从而使碘化银胶体带正电荷
B.用渗析的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C.碘化银溶胶中,胶体粒子的半径为
D.向有污染的水中加入胶体净水,可以杀菌消毒,是一个化学变化
【即练3】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
【即练4】下列关于胶体及其性质的说法不正确的是
A.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小不同
B.氢氧化铁胶体带正电荷,故发生电泳时阴极附近颜色变深
C.某些工厂中常用的静电除尘装置的原理与胶体的性质有关
D.“卤水点豆腐”利用了胶体的聚沉
3. Fe(OH)3胶体的制备
(1) 实验装置及操作
第一步:在烧杯中加入40mL ,加热至沸腾
第二步:向 中逐滴加入5~6滴 饱和溶液
第三步:继续煮沸至液体呈 色
第四步:停止加热,即可得到Fe(OH)3胶体。
(2) 实验原理:FeCl3+3H2O====Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(3) 注意事项
①不能用NaOH溶液和FeCl₃溶液混合制取Fe(OH)₃胶体,两者混合后产生的是Fe(OH)₃沉淀;
②不能用自来水代替蒸馏水。因为自来水中会含有带正、负电荷的离子,容易使生成的胶体发生聚沉;
③煮沸液体呈红褐色后应立即停止加热,过度加热也会使胶体聚沉;
④书写方程式时,要在括号内注明胶体,不写沉淀符号“↓”。
【例3】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
【即练5】某胶体遇盐卤或石膏易发生聚沉,而与食盐水或溶液相遇聚沉的效果就差一些。下列有关说法中正确的是
A.该胶体中胶体粒子大小约为
B.该胶体带负电
C.使此胶体聚沉的效果不如、
D.该胶体遇溶液或任何其他胶体均可发生聚沉
【即练6】AlBr3水解可得Al(OH)3胶体,用制得的胶体做电泳实验时,有某种胶体粒子向电源负极所连电极移动,该粒子可能是
A. B.
C. D.
1.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
2.由与反应可制得胶体,其胶团结构如图所示,下列说法正确的是
A.胶粒因吸附离子带正电荷
B.在制备氢氧化铁胶体时应边加热边搅拌
C.N个与完全反应可生成N个胶体粒子
D.溶液与胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应
3.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
4.下列关于物质的分类说法正确的是
A.MnO2属于酸性氧化物,Fe3O4属于碱性氧化物
B.液氨属于混合物,冰醋酸属于纯净物
C.根据交叉分类法可知,碳酸钠属于钠盐、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
5.在物质的分类中,与云、雾属于同一类分散系的是
A.石灰乳 B.油水混合物 C.KOH溶液 D.AgI胶体
6.王勃《滕王阁序》中“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”,描写了落日的余晖穿过薄薄云雾的唯美景象。与这种美景无关的叙述是
A.雾中的胶粒带有电荷 B.发生了丁达尔效应
C.空气中存在粒径为1~100 nm的小水滴 D.空气中的小水滴对光线有散射作用
7.下列实验与物质微粒大小无直接关系的是
A.丁达尔效应
B.渗析
C.蒸发食盐水
D.过滤
8.下列有关胶体的说法,正确的是
A.胶体是一种特殊的分散系,其分散质微粒直径在之间
B.静电除尘器的工作原理利用了胶体带电的性质
C.江河入海口处三角洲的形成是由于胶体的聚沉
D.胶体的分散质粒子可以通过滤纸,这一过程称为渗析
9.科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后,再利用高效催化剂I将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.反应I中,反应前后分子总数保持不变
B.反应II为置换反应
C.整个反应过程中涉及到3种氧化物
D.反应II中,参与反应的与生成的分子个数比为2:1
10.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
11.
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NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和溶液。
丙同学:向25mL沸水中逐滴加入5~6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”)。
2.制备胶体的化学方程式_______,区分胶体和溶液的方法_______。
3.丁同学利用制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
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液体颜色逐渐变深,这表明胶体微粒带_______(填“正”或“负”)电荷。
12.某化学兴趣小组的同学们计划制备氢氧化铁胶体:
(1)首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,逐滴滴加_____溶液,至溶液呈现_____色,即得到氢氧化铁胶体。写出上述制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____。
(2)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的_____。
(3)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些同学没有按要求进行,结果没有观察到胶体,请你预测其现象并分析原因:甲同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用的自来水,结果生成了红褐色沉淀,原因是_____。乙同学在实验中长时间加热,结果也生成了红褐色沉淀,原因是_____。
(4)丁同学按要求制备了胶体,但是他又向胶体中逐滴加入了稀溶液,结果出现了一系列变化。反应的现象为_____。
(5)取适量胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现与_____(正极、负极)相连附近的颜色加深,这种现象称为_____。
13.对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习碱的性质后,学生总结了Ca(OH)2的四条化学性质(如下图所示),即Ca(OH)2可与下图中四类物质能够发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是_______。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能_______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)利用图中:Ca(OH)2能与_______反应的性质,可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬”的现象。
(4)利用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质中,可以除去溶液中少量的Ca(OH)2杂质,请写出该反应的化学方程式_______。
明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。工业明胶含有的Fe(CrO2)2会对人体造成伤害。
(5)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是_______价,是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于_______(选填序号)。
A.酸 B.碱 C. 盐 D.氧化物
(6)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是_______(选填序号)。
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.二者均能产生丁达尔现象
14.高铁酸钾(极易溶于水)是优良的多功能水处理剂,其原理如图所示。
(1)按物质类别属于___________。
A.酸 B.盐 C.复盐 D.氧化物
(2)请举例一种和同一类别的物质___________。
(3)①中活细菌表现了___________(填“氧化”或“还原”)性。
(4)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有___________和净水剂。
(5)净水利用了胶体的性质,请写出胶体制备的化学方程式___________,提纯所制胶体常用的方法是___________(填实验操作名称)。
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第02讲 分散系
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01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 了解分散系的概念,能依据分散质粒子大小角度对分散系进行分类。
2. 能举例说明胶体的典型特征,知道可以应用丁达尔现象区分胶体和溶液。
3. 掌握Fe(OH)3胶体的制备方法,理解胶体的性质及其应用
预习重点
胶体的性质、胶体性质的应用以及胶体的配制
预习难点
胶体性质、胶体性质的应用
情|境|启|思
如何区分溶液、胶体和浊液?胶体有哪些性质?胶体的应用有哪些?
深|研|精|炼
知识点01 分散系
1. 分散系的概念及组成
(1) 概念:化学上把一种(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 。
(2) 组成:分散系由分散质和分散剂组成。其中被分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。
2. 分散系的分类
(1) 根据分散质和分散剂的聚集状态(气、液、固),可以组合成 9 种类型。
(2) 根据分散质粒子 直径 的大小,可分为三类。注:1nm=10-7cm=10-9m浊液
胶体
溶液
【特别提醒】粒子是粒子,分散系是分散系,粒子≠分散系;溶液、胶体和浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同。
(3) 溶液、浊液、胶体宏观特征
1. 溶液:分散质粒子直径小于1nm的分散系,有 均一 、 稳定 的宏观特征。
2. 浊液:分散质粒子直径大于100nm的分散系,有 浑浊 、 不稳定 的宏观特征。
3. 胶体:分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系,胶体是一种 介稳 体系。
【例1】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
【解析】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。
【即练1】下列有关分散系的说法错误的是
A.浊液、胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小
B.淀粉溶液属于胶体
C.采用如图所示装置不能分离氢氧化铝胶体中的分散质和分散剂
D.纳米的粒子直径介于,故其能发生丁达尔效应
【答案】D
【解析】A.分散系本质区别在于分散质粒子直径:溶液为<1nm,胶体为1~100nm,浊液为>100nm,A正确;
B.淀粉在水中可形成胶体,其分散质粒子直径在1-100nm之间,B正确;
C.过滤无法分离胶体分散质与分散剂,需用渗析法,C正确;
D.纳米粒子直径虽在1~100nm,但未分散在分散剂中时不是胶体,无法发生丁达尔效应,D错误;
故选D。
【即练2】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
【解析】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。
知识点02 胶体
1. 胶体的本质特征与分类
(1) 本质特征:分散质粒子的直径在1~100 nm。
(2) 胶体的分类
按照分散剂的状态不同,可将胶体分成如下3类:
1. 分散剂是气体的→气溶胶,如:云、雾、烟等;
2. 分散剂是液体的→液溶胶,如:Fe(OH)3胶体、稀豆浆、淀粉溶液、墨水等;
3. 分散剂是固体的→固溶胶,如:有色玻璃等。
常见的胶体总结:
牛奶、豆浆、淀粉溶液、蛋白质溶液(蛋清溶液)、
云、雾、烟、江、河、有色玻璃、血液、墨水
【特别提醒】淀粉溶液、蛋白质溶液(或蛋清溶液)虽然叫溶液,但都属于胶体
2. 胶体的基本性质
(1) 丁达尔效应
当一束光线通过胶体时,从侧面(即与光束垂直的方向)可以看到一条光亮的“通路”,这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)形成的,这种现象叫做丁达尔效应。
重点:丁达尔效应可以用来区分 溶液 和 胶体 。
(2) 电泳
该实验可以得出的结论:
1. 在电场作用下,氢氧化铁胶体中的胶粒做了定向移动,并向 负 极移动。
2. Fe(OH)₃胶体粒子带 正 电。
在外加电场下,胶粒在分散剂里定向移动的现象,称之为 电泳 。
【特别提醒】①一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物胶体粒子吸附带有正电荷的离子;非金属氧化物、金属硫化物、土壤胶体粒子吸附带有负电荷的离子。②但并非所有胶体粒子都吸附带有电荷的离子,如淀粉胶粒。
电泳现象的应用: 静电除尘
在水泥厂、冶金厂常用高压电作用于气溶胶,以除去大量烟尘,减小烟尘对空气的污染。这种除尘的原理是 电泳 .
(3) 聚沉
胶体的分散质微粒聚集成较大的微粒,在重力作用下沉淀析出。这种胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。
使胶体聚沉的原理: 中和胶粒的电荷 或 加快其胶粒的运动 以增加胶粒的结合机会。
聚沉方法:
1. 加入酸/碱/盐的溶液;
2. 加入带相反电荷胶粒的胶体;
3. 加热或搅拌
聚沉的应用和自然现象:
1. 卤水点豆腐 (【补充】卤水的主要化学成分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙等盐类。)
2. 在伤口上用点FeCl3溶液,可以迅速止血
3. 用不同品牌的墨水,钢笔会堵塞
4. 江河入海口处会形成三角洲
【例2】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,从而使碘化银胶体带正电荷
B.用渗析的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C.碘化银溶胶中,胶体粒子的半径为
D.向有污染的水中加入胶体净水,可以杀菌消毒,是一个化学变化
【答案】B
【解析】A.碘化银胶粒能吸附阳离子,则胶粒带正电荷,但胶体不带电,A错误;
B.碘化银胶体中的胶粒直径在1-100nm之间不能通过半透膜,而硝酸钾溶液中的离子能通过半透膜,即能用渗析的方法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液,B正确;
C.胶体中分散质粒子直径在1~100 nm,C错误;
D.胶体具有较强的吸附能力,可以吸附水体中的悬浮杂质,但向有污染的水中加入胶体,不具有杀菌消毒的作用,,是一个物理变化D错误;
故选B。
【即练3】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
【解析】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;
【即练4】下列关于胶体及其性质的说法不正确的是
A.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小不同
B.氢氧化铁胶体带正电荷,故发生电泳时阴极附近颜色变深
C.某些工厂中常用的静电除尘装置的原理与胶体的性质有关
D.“卤水点豆腐”利用了胶体的聚沉
【答案】B
【解析】A.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小不同,胶体粒子直径在1-100 nm,溶液粒子小于1 nm,A正确;
B.胶体是电中性的,氢氧化铁胶粒带正电荷,而胶体本身呈电中性,B错误;
C.静电除尘装置利用胶体的电泳性质,带电胶体粒子在电场中定向移动并被吸附,C正确;
D.“卤水点豆腐”通过电解质使胶体聚沉,卤水中的离子中和胶体粒子电荷,导致聚沉,D正确;
故答案选B。
3. Fe(OH)3胶体的制备
(1) 实验装置及操作
第一步:在烧杯中加入40mL 蒸馏水 ,加热至沸腾
第二步:向 沸水 中逐滴加入5~6滴 FeCl3 饱和溶液
第三步:继续煮沸至液体呈 红竭 色
第四步:停止加热,即可得到Fe(OH)3胶体。
(2) 实验原理:FeCl3+3H2O====Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(3) 注意事项
①不能用NaOH溶液和FeCl₃溶液混合制取Fe(OH)₃胶体,两者混合后产生的是Fe(OH)₃沉淀;
②不能用自来水代替蒸馏水。因为自来水中会含有带正、负电荷的离子,容易使生成的胶体发生聚沉;
③煮沸液体呈红褐色后应立即停止加热,过度加热也会使胶体聚沉;
④书写方程式时,要在括号内注明胶体,不写沉淀符号“↓”。
【例3】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
【解析】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。
【即练5】某胶体遇盐卤或石膏易发生聚沉,而与食盐水或溶液相遇聚沉的效果就差一些。下列有关说法中正确的是
A.该胶体中胶体粒子大小约为
B.该胶体带负电
C.使此胶体聚沉的效果不如、
D.该胶体遇溶液或任何其他胶体均可发生聚沉
【答案】C
【解析】A.胶体中胶体粒子的直径在(即)之间,故A错误;
B.该胶体遇、的聚沉效果好,遇、的聚沉效果差,与、与的阴离子分别相同,阳离子不同,说明是阳离子使该胶体发生聚沉,则该胶体胶粒带负电荷,但胶体不带电,故B错误;
C.胶体遇盐卤或石膏水易发生凝聚,而与食盐水或Na2SO4溶液则不易发生凝聚,说明它的凝聚受阳离子种类影响较大,离子所带电荷越多则聚沉效果越好,因此使此胶体聚沉的效果不如、,故C正确;
D.溶液可以使该胶体聚沉,但其他胶体则未必能发生聚沉,故D错误;
故选C。
【即练6】AlBr3水解可得Al(OH)3胶体,用制得的胶体做电泳实验时,有某种胶体粒子向电源负极所连电极移动,该粒子可能是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】用胶体做电泳实验时,带正电的粒子向电源负极所连的电极移动,带负电荷的粒子向电源正极所连的电极移动。
【解析】A.选项所示微粒吸附n个和(3n−x)个,净电荷为,与所标电荷符合,且带正电荷,故A正确;
B.选项所示微粒吸附x个和n个,净电荷为,与所标电荷不符合,故B错误;
C.选项所示微粒吸附n个和个,净电荷为,与所标电荷符合,但带负电荷的胶粒应移向电源正极所连的电极,故C错误;
D.选项所示微粒吸附n个和(n−x)个,净电荷为,与所标电荷不符合,故D错误;
故答案选A。
1.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
【解析】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。
2.由与反应可制得胶体,其胶团结构如图所示,下列说法正确的是
A.胶粒因吸附离子带正电荷
B.在制备氢氧化铁胶体时应边加热边搅拌
C.N个与完全反应可生成N个胶体粒子
D.溶液与胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应
【答案】A
【解析】A.胶核会吸附溶液中的(或),这些离子带正电,因此整个胶粒带正电荷,A正确;
B.制备氢氧化铁胶体时,是向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,不能搅拌。搅拌会使胶体粒子碰撞加剧,容易发生聚沉,无法得到稳定的胶体,B错误;
C.与水反应生成胶体时,多个分子会聚集形成一个胶体粒子,因此个完全反应生成的胶体粒子数远小于,C错误;
D.溶液与胶体的本质区别是分散质粒子的直径大小不同(溶液中粒子直径<1nm,胶体中粒子直径在1~100nm之间),而丁达尔效应只是区分二者的一种现象,不是本质,D错误;
故答案选A。
3.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
【解析】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。
4.下列关于物质的分类说法正确的是
A.MnO2属于酸性氧化物,Fe3O4属于碱性氧化物
B.液氨属于混合物,冰醋酸属于纯净物
C.根据交叉分类法可知,碳酸钠属于钠盐、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
【解析】A.MnO2是两性氧化物;Fe3O4与酸反应生成FeCl2和FeCl3两种盐,不是碱性氧化物,A错误;
B.液氨是液态氨,属于纯净物;冰醋酸是纯乙酸属于纯净物,B错误;
C.碳酸钠的阳离子为Na+,属于钠盐;阴离子为,属于碳酸盐,C正确;
D.分散系的分类依据是分散质粒子直径大小,可将分散系分为溶液、浊液和胶体,D错误;
故选C。
5.在物质的分类中,与云、雾属于同一类分散系的是
A.石灰乳 B.油水混合物 C.KOH溶液 D.AgI胶体
【答案】D
【分析】云、雾是微小液滴分散在空气中形成的气溶胶,属于胶体。
【解析】A.石灰乳为悬浊液,故不选A;
B.油水混合物为乳浊液,故不选B;
C.KOH溶液为溶液,故不选C;
D.AgI胶体与云、雾都属于胶体,故选D;
选D。
6.王勃《滕王阁序》中“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”,描写了落日的余晖穿过薄薄云雾的唯美景象。与这种美景无关的叙述是
A.雾中的胶粒带有电荷 B.发生了丁达尔效应
C.空气中存在粒径为1~100 nm的小水滴 D.空气中的小水滴对光线有散射作用
【答案】A
【解析】A.雾中的胶粒带有电荷是胶体稳定的原因,但与题干中丁达尔效应形成的美景无直接关联,A符合题意;
B.丁达尔效应是胶体分散系中光线散射的现象,直接解释了题干中的景象,B不符合题意;
C.雾属于胶体,其粒径在1-100 nm范围内,符合胶体的定义,C不符合题意;
D.小水滴对光线的散射作用即丁达尔效应的本质,D不符合题意;
故选A。
7.下列实验与物质微粒大小无直接关系的是
A.丁达尔效应
B.渗析
C.蒸发食盐水
D.过滤
【答案】C
【解析】A.丁达尔效应在胶体中发生,形成胶体的分散质粒径在1-100nm之间,故丁达尔效应与物质微粒大小有直接关系,A不符合题意;
B.渗析指微粒直径小于1nm的可以通过,而大于1nm的不可以通过,即溶液可通过,胶体、浊液不能通过,从而达到分离的目的,与物质微粒大小有直接关系,B不符合题意;
C.蒸发一般是指将溶液中的溶剂通过加热使其除去,剩下溶质固体,与粒子的大小无关,C符合题意;
D.过滤指微粒直径小于100nm的可以通过,而大于100nm的不可以通过,即溶液、胶体可通过,浊液不能通过,从而达到分离的目的,与物质微粒大小有直接关系,D不符合题意;
故选C。
8.下列有关胶体的说法,正确的是
A.胶体是一种特殊的分散系,其分散质微粒直径在之间
B.静电除尘器的工作原理利用了胶体带电的性质
C.江河入海口处三角洲的形成是由于胶体的聚沉
D.胶体的分散质粒子可以通过滤纸,这一过程称为渗析
【答案】C
【解析】A.胶体是一种特殊的分散系,其分散质微粒直径在1∼100nm之间,故A错误;
B.静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用胶粒的带电性而加以除去,此过程为胶体的电泳,故B错误;
C.江河中的泥浆属于胶体,江河入海口三角洲的形成是胶体聚沉的结果,故C正确;
D.胶体的分散质粒子不能透过半透膜,利用半透膜的选择透过性来分离胶体,这一过程称为渗析,故D错误;
故本题选C。
9.科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后,再利用高效催化剂I将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.反应I中,反应前后分子总数保持不变
B.反应II为置换反应
C.整个反应过程中涉及到3种氧化物
D.反应II中,参与反应的与生成的分子个数比为2:1
【答案】D
【分析】反应Ⅰ是水在太阳光和催化剂的作用下分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑,反应Ⅱ是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成C2H4和水,反应的化学方程式为2CO2+6H2 C2H4+4H2O;
【解析】A.反应Ⅰ是水在太阳光和催化剂的作用下分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑,反应前后分子总数改变,故A错误;
B.反应Ⅱ是二氧化碳和氢气在催化剂的作用下生成C2H4和水,反应的化学方程式为2CO2+6H2 C2H4+4H2O,生成物有两种化合物,不属于置换反应,故B错误;
C.整个反应过程中涉及到二氧化碳和水2种氧化物,故C错误;
D.由化学方程式2CO2+6H2 C2H4+4H2O可知,反应Ⅱ中,参与反应的( CO2)与生成的( C2H4)分子个数比为2:1,故D正确;
故选:D。
10.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
【解析】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。
11.
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NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和溶液。
丙同学:向25mL沸水中逐滴加入5~6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”)。
2.制备胶体的化学方程式_______,区分胶体和溶液的方法_______。
3.丁同学利用制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
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液体颜色逐渐变深,这表明胶体微粒带_______(填“正”或“负”)电荷。
【答案】1.丙 2. FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl 用一光束照射胶体和溶液,有光亮通路的为Fe(OH)3胶体,不具有的为FeCl3溶液 3.正
【解析】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,当溶液变为红褐色时立即停止加热,其中操作正确的同学是丙。
2.制备胶体的化学方程式为:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl,Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液分别为胶体、溶液,胶体具有丁达尔现象,而溶液不具有,丁达尔现象是区分溶液与胶体最简单的实验方法,则鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法为丁达尔现象,用一光束照射有光亮通路的为Fe(OH)3胶体,不具有的为FeCl3溶液。
3.Fe(OH)3胶体的颜色为红褐色,通电时带正电荷的粒子向阴极移动,阴极附近的颜色逐渐变深,说明Fe(OH)3胶体微粒带正电,向阴极移动。
12.某化学兴趣小组的同学们计划制备氢氧化铁胶体:
(1)首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,逐滴滴加_____溶液,至溶液呈现_____色,即得到氢氧化铁胶体。写出上述制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____。
(2)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的_____。
(3)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些同学没有按要求进行,结果没有观察到胶体,请你预测其现象并分析原因:甲同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用的自来水,结果生成了红褐色沉淀,原因是_____。乙同学在实验中长时间加热,结果也生成了红褐色沉淀,原因是_____。
(4)丁同学按要求制备了胶体,但是他又向胶体中逐滴加入了稀溶液,结果出现了一系列变化。反应的现象为_____。
(5)取适量胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现与_____(正极、负极)相连附近的颜色加深,这种现象称为_____。
【答案】(1)饱和FeCl3 红褐 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)丁达尔效应
(3)自来水中含有多种离子,氢氧化铁胶体粒子遇相反电荷离子会发生聚沉,生成红褐色沉淀 长时间加热胶体发生聚沉,产生沉淀
(4)先产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解
(5)负极 电泳
【解析】(1)向沸水中加饱和FeCl3溶液,至溶液呈现红褐色,得到氢氧化铁胶体,FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
(2)可利用丁达尔效应验证胶体制备是否成功;
(3)自来水中含有多种离子,氢氧化铁胶体粒子遇相反电荷离子会发生聚沉,生成红褐色沉淀,导致用的自来水制备胶体最终生成沉淀;长时间加热胶体,会发生聚沉,产生沉淀;
(4)胶体遇到电解质先生成红褐色沉淀,沉淀再与酸发生反应,沉淀逐渐溶解;
(5)Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,通电一段时间后,发现与负极相连附近颜色加深,说明阴极附近Fe(OH)3胶体胶粒浓度变大,Fe(OH)3胶粒向阴极发生了移动,这种现象称为电泳。
13.对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习碱的性质后,学生总结了Ca(OH)2的四条化学性质(如下图所示),即Ca(OH)2可与下图中四类物质能够发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是_______。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能_______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)利用图中:Ca(OH)2能与_______反应的性质,可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬”的现象。
(4)利用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质中,可以除去溶液中少量的Ca(OH)2杂质,请写出该反应的化学方程式_______。
明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。工业明胶含有的Fe(CrO2)2会对人体造成伤害。
(5)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是_______价,是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于_______(选填序号)。
A.酸 B.碱 C. 盐 D.氧化物
(6)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是_______(选填序号)。
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.二者均能产生丁达尔现象
【答案】(1)酸
(2)放出
(3)某些非金属氧化物
(4)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(5)+2 C
(6)B
【解析】(1)Ca(OH)2属于碱,碱能与酸碱指示剂、酸、某些非金属氧化物、盐发生反应,则图中M所属的物质类别是酸。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应属于化合反应,能放出热量。
(3)利用图中:Ca(OH)2能与某些非金属氧化物反应的性质,可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬”的现象。
(4)利用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质中,可以除去NaOH溶液中少量的Ca(OH)2杂质,则此盐为Na2CO3,该反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
(5)Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,氧元素是-2价,则铁元素是+2价,是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于盐,故选C。
(6)A.胶体和溶液都比较稳定,密封放置不会产生沉淀,A不正确;
B.溶液和胶体中的分散质粒子直径都小于滤纸的孔隙直径,都可以通过滤纸,B正确;
C.明胶的水溶液属于胶体,K2SO4溶液属于溶液,则只有明胶的水溶液能产生丁达尔现象,C不正确;
故选B。
14.高铁酸钾(极易溶于水)是优良的多功能水处理剂,其原理如图所示。
(1)按物质类别属于___________。
A.酸 B.盐 C.复盐 D.氧化物
(2)请举例一种和同一类别的物质___________。
(3)①中活细菌表现了___________(填“氧化”或“还原”)性。
(4)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有___________和净水剂。
(5)净水利用了胶体的性质,请写出胶体制备的化学方程式___________,提纯所制胶体常用的方法是___________(填实验操作名称)。
【答案】(1)B
(2)KMnO4
(3)还原
(4)杀菌消毒
(5)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 渗析
【解析】(1)高铁酸钾(K2FeO4)是金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物,属于盐,故答案为:B;
(2)和K2FeO4同一类别都属于盐类的物质如:KMnO4,故答案为:KMnO4;
(3)过程①中高铁酸钾转化为铁离子,铁元素化合价降低,被还原,活性菌表现了还原性,该过程的还原产物是Fe3+,故答案为:还原;
(4)根据上述原理分析,作水处理剂时,K2FeO4具有强氧化性,被还原的铁离子水解,生成氢氧化铁胶体,具有较大表面面积,吸附悬浮在水中的杂质,K2FeO4的作用有杀菌消毒、净水,故答案为:杀菌消毒;
(5)Fe(OH)3胶体制备的方法是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,加热到红褐色得到氢氧化铁胶体,胶体制备的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,提纯所制Fe(OH)3胶体常用的方法是:渗析,故答案为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;渗析。
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