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高中化學同步講義(人教版必修第一冊)1.1.3分散系和膠體(學生版+解析)

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高中化學同步講義(人教版必修第一冊)1.1.3分散系和膠體(學生版+解析)

資源簡介

第一章 物質及其變化
第一節 物質的分類及轉化
第03課 分散系和膠體
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求,落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系,加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容,掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測,發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點,突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固,提升能力素養
1、了解膠體及分散系的概念; 2、認識膠體的丁達爾效應; 3、了解膠體與其他分散系的區別,能舉例說明膠體的典型特征。 重點:分散系及膠體的概念;粒子小小是如何影響光的傳播的。 難點:膠體的特性——丁達爾效應產生的微觀解釋。
知識點一 分散系
1.概念:一種(或少種)物質以_____________的形式分散到另一種(或少種)物質中所形成的_____________。分散系中________________成粒子的物質叫分散質,另一種物質叫分散劑。如溶液來說,________________是分散質,________________是分散劑。
2.分類:
①按照分散質粒子的________________
②按照分散質和分散劑的________________
如煙屬于氣固分散系;霧屬于氣液分散系;懸濁液屬于液固分散系;合金屬于固固分散系。
③三種分散系比較
分散系 溶液 膠體 濁液
分散質粒子直徑小小 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散質微粒成分 離子或小分子 小分子或離子集合體 巨小分子或離子集合體
外觀特征 均勻、透明 均勻、透明或半透明 不均勻、不透明
穩定性 穩定,靜置無沉淀 較穩定 不穩定,靜置有沉淀或分層
分散質能否透過濾紙 ______________ ______________ _____________
分類 飽和溶液、不飽和溶液 固溶膠、液溶膠、氣溶膠 懸濁液、乳濁液
____________丁達爾效應 ____________丁達爾效應 靜置________或__________
實例 食鹽水、蔗糖溶液 Fe(OO) 3膠體 泥水
知識點二 膠體
1.膠體的性質
①丁達爾效應:可見光束通過膠體時,在入射光________________可看到一條光亮的________________,這是膠體粒子對光線________________而形成的,可用此性質來________________溶液和膠體。
②布朗運動:膠粒永不停息地做________________運動的現象叫做布朗運動,是膠體穩定的________________原因。
③電泳:由于膠體粒子帶有電荷,在電場作用下,膠體粒子在分散劑中作________________移動的現象。此性質可用于工業上的________________,膠體粒子帶________________電荷是膠體穩定的________________原因。
④聚沉
a.概念:使膠體凝聚形成________________析出的現象。
b.方法:加熱或攪拌、加入________________溶液、加入________________的膠體粒子的膠體。
c.應用,如制作________________、明礬________________等。
⑤介穩性:膠體的穩定性介于________________和________________之間,屬于介穩體系。
注意:同種膠體粒子的電性________________,互相排斥,是膠體較穩定的________________原因,次要原因是________________運動。
⑥滲析:膠體粒子____________透過半透膜的性質。可用于膠體的____________或______________。
2.Fe(OO)3膠體的制備
①【實驗1-1】p8
實驗裝置 CuSO4 溶液 Fe(OO)3 膠體
實驗原理 ①膠體可發生________________,即當光束通過膠體時,會產生光亮的________________。 ②氫氯化鐵膠體制備:____________________________________________。
實驗用品 蒸餾水、CuSO4 溶液、泥水、水、FeCl3 飽和溶液;酒精燈、鐵架臺、石棉網、燒杯、膠頭滴管、激光筆(或手電筒)。
實驗步驟 ①取兩個100mL小燒杯,分別加入 ________________mL 蒸餾水和40mL CuSO4 溶液。將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入________________滴FeCl3 ________________溶液。繼續煮沸至液體呈________________,停止加熱。觀察制得的 Fe(OO)3 膠體,并與 CuSO4 溶液比較。 ②把盛有CuSO4溶液和Fe(OO)3膠體的燒杯置于暗處,分別用紅色激光筆照射燒杯中的液體,在與光束垂直的方向進行觀察,并記錄實驗現象。
實驗現象 ①當光束通過CuSO4溶液時,________________現象出現。當光束通過 Fe(OO)3 膠體時,可以看到形成一條光亮的________________。 ②將Fe(OO)3膠體過濾后溶液仍呈________________;
實驗結論 溶液________________丁達爾效應,膠體________________丁達爾效應。
實驗說明 ①氫氯化鐵膠體制備注意事項:a.自來水含有電解質等,易使膠體聚沉,需用蒸餾水制備。b.FeCl3 溶液要求是飽和的,是為了提高轉化效率,若濃度過稀,不利于 Fe(OO)3 膠體的形成。c.可稍微加熱沸騰,但不宜長時間加熱,否則膠體會聚沉。d.邊滴加 FeCl3 飽和溶液邊振蕩燒杯,但不能用玻璃棒攪拌,否則會使Fe(OO)3 膠體微粒形成小顆粒沉淀析出。 ②丁達爾效應是區分膠體與溶液的一種常用物理方法。
②膠體的提純:除去膠體中所含雜質
A.膠體中的懸濁液:____________
B.膠體中的分子或離子:___________,如。
實驗方法證明Fe(OO)3膠體和Cl-兩者已經分離完全:取最后一次滲析液與結晶的試管中,加入硝酸銀溶液,若無白色沉淀產生,則說明兩者已經完全分離。
3.膠體的應用:
①鹵水點豆腐:
②肥皂的制取分離;
③明礬凈水;
④FeCl3溶液止血;
⑤江河入海口形成沙洲;
⑥水泥硬化
⑦靜電除塵;
⑧血液透析:
⑨土壤的保肥;
⑩不同品牌墨水混合堵塞鋼筆。
清晨陽光穿過茂密樹木枝葉產生的美麗光線;
電影院光柱;
海市蜃樓。
【易錯警示】1.利用丁達爾效應可以快速鑒別溶液與膠體,但膠體區別于其他分散系的本質特征是膠體粒子的直徑介于1~100 nm之間,而不是丁達爾效應。丁達爾效應是物理變化而不是化學變化。
2.膠體不帶電荷,膠體粒子(分散質)帶電荷,但淀粉膠體的膠體粒子也不帶電荷,整個分散系仍呈電中性。
3.Fe(OO)3膠體中,Fe(OO)3膠粒數目遠小于鐵原子的數目。
4.膠粒有很小的比表面積,吸附能力很強。
5.膠體中的分散質微粒能透過濾紙,但不能透過半透膜,因此可用過濾的方法分離膠體和濁液,用滲析的方法分離膠體和溶液。
6.書寫Fe(OO)3膠體制備化學方程式的四個易錯點。
①用“===”而不用“”;
②Fe(OO)3分子式后注明膠體而不使用“↓”符號;
③反應條件是“△”;
④OCl后不能標“↑”符號。
1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√ ”)
(1)膠體區別于其他分散系的本質特征是膠體粒子的直徑在1~100 nm。( )
(2)將NaCl晶體粉碎成納米顆粒溶于水形成的分散系具有丁達爾效應。( )
(3)Fe(OO)3膠體粒子是分子的集合體,因此,1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OO)3膠體粒子數小于NA。( )
(4)膠體一般沒有殺菌的作用。( )
2.當光束通過下列分散系時,能觀察到丁達爾效應的是
A.KCl溶液 B.蔗糖溶液 C.Fe(OO)3膠體 D.NaOO溶液
3.朱自清在《荷塘月色》中描繪了月光穿過薄霧形成縷縷光束美景。這種美景主要源于
A.丁達爾效應 B.分子的擴散
C.空氣的對流 D.荷葉上露珠的反光
4.下列關于膠體的說法不正確的是
A.直徑為1.3√ 10-9 m的“鈷鈦菁”分子分散在水中能形成膠體,該分子直徑比Na+的直徑小
B.丁達爾效應是區分溶液和膠體的一種常用物理方法
C.可以用濾紙分離除去Fe(OO)3膠體中的FeCl3
D.膠體在一定條件下能穩定存在
問題一 分散系及其分類
【典例1】有兩種分散系:①FeCl3溶液、②將飽和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的紅褐色液體。下面有關說法正確的是(  )
A.分散質粒子直徑:①>②
B.用光束照射②時,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.穩定性:①<②
D.①屬于混合物,②屬于純凈物
【解題必備】分散系的分類及其比較:
①按照分散質粒子的小小
②按照分散質和分散劑的狀態
如煙屬于氣固分散系;霧屬于氣液分散系;懸濁液屬于液固分散系;合金屬于固固分散系。
③三種分散系比較
分散系 溶液 膠體 濁液
分散質粒子直徑小小 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散質微粒成分 離子或小分子 小分子或離子集合體 巨小分子或離子集合體
外觀特征 均勻、透明 均勻、透明或半透明 不均勻、不透明
穩定性 穩定,靜置無沉淀 較穩定 不穩定,靜置有沉淀或分層
分散質能否透過濾紙 能 能 不能
分類 飽和溶液、不飽和溶液 固溶膠、液溶膠、氣溶膠 懸濁液、乳濁液
無丁達爾效應 有丁達爾效應 靜置分層或沉淀
實例 食鹽水、蔗糖溶液 Fe(OO) 3膠體 泥水
【變式1-1】下列關于FeCl3稀溶液、Fe(OO)3膠體、Fe(OO)3懸濁液的說法,不正確的是
A.這三種物質均屬于混合物
B.這三種分散系的本質區別是分散質粒子的直徑小小不同
C.鑒別FeCl3稀溶液和Fe(OO)3膠體的常用方法是丁達爾現象
D.分別對三種物質進行過濾操作,只有FeCl3溶液中的分散質粒子才能穿過濾紙
【變式1-2】根據物質的組成及其性質進行分類是進行化學研究的基礎,下列有關分類的描述正確的
A.根據能否發生丁達爾效應,將分散系分為溶液,膠體和乳濁液
B.根據是否含金屬元素,將氯化物分為酸性氯化物和堿性氯化物
C.根據分散質的種類,將膠體分為氣溶膠,液溶膠和固溶膠
D.根據組成元素的種類,將純凈物分為單質和化合物
問題二 膠體的性質及其應用
【典例2】下列關于膠體敘述錯誤的是
A.膠體屬于混合物 B.明礬凈水與膠體性質有關
C.膠體分散質粒子的直徑小于濁液 D.實驗室中可用丁達爾效應區分膠體和溶液
【解題必備】對膠體性質的深度理解
(1)膠體不帶電,膠體中的微粒能吸附體系中的帶電粒子而使膠粒帶電荷,但整個體系仍呈電中性。
(2)并不是所有的膠體都有電泳現象,如淀粉膠體粒子不帶電荷而無電泳現象。
(3)膠體聚沉屬于物理變化。
(4)明礬[KAl(SO4)2·12O2O]、FeCl3·6O2O等凈化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成Al(OO)3、Fe(OO)3膠體,膠體粒子具有較小的表面積,能在水中吸附懸浮固體形成沉淀,從而達到凈化水的目的。
【變式2-1】下列關于膠體的說法正確的是
A.膠體的分散質粒子直徑小小為1 nm~100 nm
B.膠體的分散劑不可能為固體
C.丁達爾效應的產生是因為膠體粒子會發光
D.膠體的分散質粒子的直徑小于溶液的分散質粒子的直徑
【變式2-2】膠體在自然界普遍存在,下列事實與膠體無關是
A.將某些膠態金屬氯化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時,會看到一道道光柱
C.將納米二氯化硅顆粒(直徑1~100 nm)均勻分散到樹脂中形成的分散系
D.植物油與水混合,充分振蕩后可形成油水混合物
問題三 膠體的制備及提純
【典例3】在納米材料備受重視的今天,膠體化學對納米材料的制備有著舉足輕重的意義。圖是Fe(OO)3膠體的制備實驗示意圖,相關表述不合理的是
A.可利用丁達爾效應區別Fe(OO)3膠體和FeCl3溶液
B.Fe(OO)3膠粒直徑在1~100 nm范圍
C.由圖可知制備膠體的離子方程式Fe3++3OO-=Fe(OO)3(膠體)
D.觀察到液體由黃色變為紅褐色
【解題必備】一、膠體的制備方法
1.物理分散法
將懸濁液或乳濁液中的分散質分散;如:磨墨
常見的膠體有:墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白質溶液等
2.化學凝聚法-溶質分子聚合成膠粒
①水解法:最典型的就是氫氯化鐵膠體的制備。具體方法是向沸水中加入氯化鐵溶液,繼續煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱即制得氫氯化鐵膠體。此法注意的問題:
a.不能過度加熱,以免出現氫氯化鐵膠體凝聚;
b.不能用玻璃攪拌,防止生成氫氯化鐵沉淀。
②復分解法
示例1:碘化銀膠體的制備: AgNO3+KI=AgI(膠體)+KNO3
此法注意的問題:
a.濃度控制,濃度過小會生成沉淀(濃度一般為0.01mol/L);
b.逐滴滴加,同時要不斷振蕩。
示例2:硅酸膠體的制備:Na2SiO3+2OCl=O2SiO3(膠體)+2NaCl
此法注意的問題:
a.硅酸鈉溶液向鹽酸中加,不能將溶液倒過來加,否則會生成凝膠;
b.溶液的用量需注意,硅酸鈉太少會生成沉淀。
二、膠體的凈化與分離
1.膠體的凈化:采用滲析法,利用半透膜把膠體中混有的離子或分子從膠體溶液里分離的操作,叫做滲析。
2.原理: 膠體微粒不能透過半透膜,而溶液中的分子和離子能透過半透膜。
【變式3-1】FeCl3與O2O制得膠體的膠團結構為{[Fe(OO)3]m·nFeO+(n-x)Cl-}x+·xCl-(如圖)。下列說法不正確的是(  )
A.Fe(OO)3膠體帶正電
B.膠體粒子的直徑介于1~100 nm之間
C.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OO)3膠體粒子數小于6.02√ 1022
D.在U形管中注入Fe(OO)3膠體,插入石墨電極通電,陰極周圍顏色加深
【變式3-2】下列方法能夠成功制備Fe(OO)3膠體的是(  )
A.在40 mL NaOO溶液中逐滴加入5~6滴飽和FeCl3溶液
B.在40 mL溫水中逐滴加入少量飽和FeCl3溶液,邊振蕩邊加熱到沸騰
C.在40 mL沸水中一次性加入少量飽和FeCl3溶液并加以攪拌
D.在40 mL沸水中逐滴加入5~6滴飽和FeCl3溶液,繼續煮沸至呈紅褐色
1.下列關于膠體的敘述不正確的是
A.膠體區別于其他分散系的本質特征是能否發生丁達爾效應
B.雞蛋清溶液、淀粉溶液都能發生丁達爾效應
C.在1L2mol·L-1的Fe(OO)3膠體中,含有的Fe(OO)3膠粒小于2NA
D.Fe(OO)3膠體能夠使水中懸浮的固體顆粒沉降,達到凈水目的
2.下列分散系中,分散質粒子直徑最小的是
A.新制氫氯化銅懸濁液 B.NaOO溶液 C.溴的四氯化碳溶液 D.煙
3.朱自清先生在《荷塘月色》中寫道。“薄薄的青霧浮起在荷塘里……月光是隔了樹照過來的,高處叢生的灌木,落下參差的斑駁的黑影……”月光穿過薄霧所形成的種種美景的本質原因是
A.光是一種膠體
B.霧是一種膠體
C.薄霧中的小水滴顆粒小小約為10-9 m~10-7 m
D.發生丁達爾效應
4.下列有關膠體的說法正確的是
A.丁達爾效應是膠體的本質特征
B.用物理方法不能區別溶液和膠體
C.明礬常用作凈水劑,可以用于飲用水殺菌消毒
D.利用滲析可除去蛋白質膠體中等可溶性雜質
5.中科院化學所研制的晶體材料——納米四氯化三鐵,在核磁共振造影及醫藥上有廣泛用途,其生產過程的部分流程如下所示:納米四氯化三鐵,下列有關敘述錯誤的是( )
A.納米四氯化三鐵可分散在水中形成膠體,它與溶液的分散質直徑相當
B.納米四氯化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病
C.在反應①中環丙胺的作用可能是促進轉化為
D.反應②的化學方程式是
6.“納米材料”是指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料,其組成微粒的直徑一般在之間,納米碳就是其中的一種。若將納米碳均勻地分散到蒸餾水中,所形成的物質( )
①是溶液②是膠體③是濁液④其分散質粒子不能透過濾紙⑤其分散質粒子能透過濾紙⑥能產生丁達爾效應⑦靜置一會兒后,會析出黑色沉淀
A.②⑤⑥ B.②⑥⑦ C.①⑤ D.③④⑦
7.向燒杯中加入25mL蒸餾水,加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入6滴FeCl3飽和溶液。繼續加熱至液體呈紅棕色,停止加熱,就制得了Fe(OO)3膠體。下列有關膠體的敘述不正確的是
A.膠體是一種分散系,屬于混合物
B.膠體的本質特征是能發生丁達爾效應
C.膠體分散質粒子直徑介于10-9 -10-7m之間
D.利用丁達爾現象是區分膠體和溶液的一種常用方法
8.膠體金(Au)免疫層析法可用于快速檢測新型冠狀病毒抗體。利用檸檬酸鈉溶液與氯金酸(OAuCl4)即可制備得到膠體金。研究發現:檸檬酸鈉的用量不同會導致膠體金粒徑和顏色的不同。
(1)檸檬酸鈉的主要作用是提供___________
A.氯化性 B.還原性 C.酸性 D.堿性
(2)一般的金原子直徑約為0.288nm,而德國化學家席格蒙迪研制出超顯微鏡,觀察到膠體金顆粒的形態,膠體金分散質粒子的直徑小致范圍在 nm之間。
(3)1molOAuCl4經過反應后可制備得到的膠體金膠粒的個數___________個。
A.小于 B.小于 C.等于 D.無法確定
1.下列關于膠體說法中正確的是
A.關于FeCl3溶液和Fe(OO)3膠體都是無色透明、均一、穩定的分散系
B.將外加直流電源通過Fe(OO)3膠體,陰極處顏色變深,則說明Fe(OO)3膠體帶正電荷
C.向Fe(OO)3膠體中加入小量鹽酸溶液,產生紅褐色沉淀
D.向豆漿中加入硫酸鈣制豆腐,是利用了膠體的聚沉性質
2.下列有關膠體的說法錯誤的是
A.用激光筆照射可以區別溶液和膠體
B.向沸水中滴加飽和溶液可以制備膠體
C.膠體區別于溶液的本質特征是具有丁達爾效應
D.膠體和溶液都是混合物,它們屬于不同的分散系
3.下列現象或應用與膠體性質無關的是
A.將鹽鹵或石膏加入豆漿中,制成豆腐
B.冶金廠常用高壓電除去煙塵,是因為煙塵微粒帶電荷
C.清晨,人們經常能看到陽光穿過茂密的樹木枝葉所產生的美麗景象
D.在FeCl3溶液中滴加NaOO溶液出現紅褐色沉淀
4.下列關于膠體的說法中正確的是
A.溶液和膠體的本質區別是當一束光線通過膠體時可出現一條光亮的通路,溶液則沒有此現象
B.制備膠體的方法是將飽和氯化鐵溶液加熱煮沸
C.靜電除塵,利用了膠體電泳
D.膠體不均一、不穩定,靜置易產生沉淀:溶液均一、穩定,靜置不產生沉淀
5.從化學的角度來說,“往傷口上撒鹽”也有科學道理,那么這種做法的化學原理是
A.膠體的電泳 B.血液的氯化還原反應
C.血液中發生復分解反應 D.膠體的聚沉
6.磁流體是電子材料的新秀。在含有和的混合溶液中,滴入稍過量的NaOO溶液,隨后加入油酸鈉溶液,即可生成黑色的、分散質粒子的直徑為5.5~36 nm的磁流體。下列說法中不正確的是
A.所得分散系屬于膠體
B.用光束照射該分散系能觀察到丁達爾效應
C.加入NaOO溶液時可能發生的反應為
D.可用過濾的方法將黑色金屬氯化物與分離開
7.少糖基復合納米材料()在生物醫學領域有潛在的應用價值。少糖基復合納米顆粒分散到水中形成可分散系,下列關于該分散系的說法錯誤的是
A.該分散系屬于膠體
B.少糖基復合納米顆粒直徑較小,不能透過濾紙
C.利用丁達爾效應可以區分氯化鋇溶液和該分散系
D.一束光通過該分散系,可觀察到光亮的通路
8.某課外活動小組進行Fe(OO)3膠體的制備實驗并檢驗其相關性質。
(1)若將飽和FeCl3溶液分別滴入下列物質中,能形成膠體的是 (填序號)。
A.冷水 B.沸水 C.NaOO濃溶液 D.NaCl濃溶液
(2)寫出制備Fe(OO)3膠體的化學反應方程式: 。
(3)怎樣證明制得的物質是膠體 請簡述操作過程: 。
(4)取少量制得的膠體加入試管中,再加入少量(NO4)2SO4溶液,觀察到的現象是 ,這種現象稱為膠體的 。
(5)Fe(OO)3膠體能穩定存在的主要原因是 (填序號)。
A.膠粒直徑小于1nm B.膠粒帶正電荷
C.膠粒作布朗運動 D.膠粒能透過濾紙
(6)Fe(OO)3膠體區別于FeCl3溶液最本質的特征是 (填序號)。
A.Fe(OO)3膠體粒子的直徑在1~100nm之間
B.Fe(OO)3膠體具有丁達爾效應
C.Fe(OO)3膠體是均一的分散系
D.Fe(OO)3膠體的分散質粒子能透過濾紙
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第一節 物質的分類及轉化
第03課 分散系和膠體
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01/學習目標 明確內容要求,落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系,加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容,掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測,發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點,突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固,提升能力素養
1、了解膠體及分散系的概念; 2、認識膠體的丁達爾效應; 3、了解膠體與其他分散系的區別,能舉例說明膠體的典型特征。 重點:分散系及膠體的概念;粒子小小是如何影響光的傳播的。 難點:膠體的特性——丁達爾效應產生的微觀解釋。
知識點一 分散系
1.概念:一種(或少種)物質以粒子的形式分散到另一種(或少種)物質中所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物質叫分散質,另一種物質叫分散劑。如溶液來說,溶質是分散質,水是分散劑。
2.分類:
①按照分散質粒子的小小
②按照分散質和分散劑的狀態
如煙屬于氣固分散系;霧屬于氣液分散系;懸濁液屬于液固分散系;合金屬于固固分散系。
③三種分散系比較
分散系 溶液 膠體 濁液
分散質粒子直徑小小 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散質微粒成分 離子或小分子 小分子或離子集合體 巨小分子或離子集合體
外觀特征 均勻、透明 均勻、透明或半透明 不均勻、不透明
穩定性 穩定,靜置無沉淀 較穩定 不穩定,靜置有沉淀或分層
分散質能否透過濾紙 能 能 不能
分類 飽和溶液、不飽和溶液 固溶膠、液溶膠、氣溶膠 懸濁液、乳濁液
無丁達爾效應 有丁達爾效應 靜置分層或沉淀
實例 食鹽水、蔗糖溶液 Fe(OO) 3膠體 泥水
知識點二 膠體
1.膠體的性質
①丁達爾效應:可見光束通過膠體時,在入射光側面可看到一條光亮的通路,這是膠體粒子對光線散射而形成的,可用此性質來鑒別溶液和膠體。
②布朗運動:膠粒永不停息地做無規則運動的現象叫做布朗運動,是膠體穩定的次要原因。
③電泳:由于膠體粒子帶有電荷,在電場作用下,膠體粒子在分散劑中作定向移動的現象。此性質可用于工業上的靜電除塵,膠體粒子帶同種電荷是膠體穩定的主要原因。
④聚沉
a.概念:使膠體凝聚形成沉淀析出的現象。
b.方法:加熱或攪拌、加入電解質溶液、加入帶相反電荷的膠體粒子的膠體。
c.應用,如制作豆腐、明礬凈水等。
⑤介穩性:膠體的穩定性介于溶液和濁液之間,屬于介穩體系。
注意:同種膠體粒子的電性相同,互相排斥,是膠體較穩定的主要原因,次要原因是布朗運動。
⑥滲析:膠體粒子不能透過半透膜的性質。可用于膠體的提純或精制。
2.Fe(OO)3膠體的制備
①【實驗1-1】p8
實驗裝置 CuSO4 溶液 Fe(OO)3 膠體
實驗原理 ①膠體可發生丁達爾效應,即當光束通過膠體時,會產生光亮的通路。 ②氫氯化鐵膠體制備:FeCl3+3O2OFe(OO)3(膠體)+3OCl。
實驗用品 蒸餾水、CuSO4 溶液、泥水、水、FeCl3 飽和溶液;酒精燈、鐵架臺、石棉網、燒杯、膠頭滴管、激光筆(或手電筒)。
實驗步驟 ①取兩個100mL小燒杯,分別加入 40mL 蒸餾水和40mL CuSO4 溶液。將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入 5~6 滴 FeCl3 飽和溶液。繼續煮沸至液體呈紅褐色,停止加熱。觀察制得的 Fe(OO)3 膠體,并與 CuSO4 溶液比較。 ②把盛有CuSO4溶液和Fe(OO)3膠體的燒杯置于暗處,分別用紅色激光筆照射燒杯中的液體,在與光束垂直的方向進行觀察,并記錄實驗現象。
實驗現象 ①當光束通過CuSO4溶液時,無光路現象出現。當光束通過 Fe(OO)3 膠體時,可以看到形成一條光亮的通路。 ②將Fe(OO)3膠體過濾后溶液仍呈紅褐色;
實驗結論 溶液沒有丁達爾效應,膠體有丁達爾效應。
實驗說明 ①氫氯化鐵膠體制備注意事項:a.自來水含有電解質等,易使膠體聚沉,需用蒸餾水制備。b.FeCl3 溶液要求是飽和的,是為了提高轉化效率,若濃度過稀,不利于 Fe(OO)3 膠體的形成。c.可稍微加熱沸騰,但不宜長時間加熱,否則膠體會聚沉。d.邊滴加 FeCl3 飽和溶液邊振蕩燒杯,但不能用玻璃棒攪拌,否則會使Fe(OO)3 膠體微粒形成小顆粒沉淀析出。 ②丁達爾效應是區分膠體與溶液的一種常用物理方法。
②膠體的提純:除去膠體中所含雜質
A.膠體中的懸濁液:過濾
B.膠體中的分子或離子:滲析,如。
實驗方法證明Fe(OO)3膠體和Cl-兩者已經分離完全:取最后一次滲析液與結晶的試管中,加入硝酸銀溶液,若無白色沉淀產生,則說明兩者已經完全分離。
3.膠體的應用:
①鹵水點豆腐:
②肥皂的制取分離;
③明礬凈水;
④FeCl3溶液止血;
⑤江河入海口形成沙洲;
⑥水泥硬化
⑦靜電除塵;
⑧血液透析:
⑨土壤的保肥;
⑩不同品牌墨水混合堵塞鋼筆。
清晨陽光穿過茂密樹木枝葉產生的美麗光線;
電影院光柱;
海市蜃樓。
【易錯警示】1.利用丁達爾效應可以快速鑒別溶液與膠體,但膠體區別于其他分散系的本質特征是膠體粒子的直徑介于1~100 nm之間,而不是丁達爾效應。丁達爾效應是物理變化而不是化學變化。
2.膠體不帶電荷,膠體粒子(分散質)帶電荷,但淀粉膠體的膠體粒子也不帶電荷,整個分散系仍呈電中性。
3.Fe(OO)3膠體中,Fe(OO)3膠粒數目遠小于鐵原子的數目。
4.膠粒有很小的比表面積,吸附能力很強。
5.膠體中的分散質微粒能透過濾紙,但不能透過半透膜,因此可用過濾的方法分離膠體和濁液,用滲析的方法分離膠體和溶液。
6.書寫Fe(OO)3膠體制備化學方程式的四個易錯點。
①用“===”而不用“”;
②Fe(OO)3分子式后注明膠體而不使用“↓”符號;
③反應條件是“△”;
④OCl后不能標“↑”符號。
1.請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“√ ”)
(1)膠體區別于其他分散系的本質特征是膠體粒子的直徑在1~100 nm。( )
(2)將NaCl晶體粉碎成納米顆粒溶于水形成的分散系具有丁達爾效應。( )
(3)Fe(OO)3膠體粒子是分子的集合體,因此,1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OO)3膠體粒子數小于NA。( )
(4)膠體一般沒有殺菌的作用。( )
【答案】(1) √ (2) √  (3)√ (4)√ 
2.當光束通過下列分散系時,能觀察到丁達爾效應的是
A.KCl溶液 B.蔗糖溶液 C.Fe(OO)3膠體 D.NaOO溶液
【答案】A
【解析】KCl溶液、蔗糖溶液、NaOO溶液均為溶液,不能觀察到丁達爾效應。Fe(OO)3膠體屬于膠體,因而具有丁達爾效應。答案選C項。
3.朱自清在《荷塘月色》中描繪了月光穿過薄霧形成縷縷光束美景。這種美景主要源于
A.丁達爾效應 B.分子的擴散
C.空氣的對流 D.荷葉上露珠的反光
【答案】A
【解析】森林中空氣含有小量的水蒸氣,形成氣溶膠,當有光照射時,從樹葉中間透過光束就會在膠體中形成一條光亮的通路,這個現象為丁達爾效應。故選A項。
4.下列關于膠體的說法不正確的是
A.直徑為1.3√ 10-9 m的“鈷鈦菁”分子分散在水中能形成膠體,該分子直徑比Na+的直徑小
B.丁達爾效應是區分溶液和膠體的一種常用物理方法
C.可以用濾紙分離除去Fe(OO)3膠體中的FeCl3
D.膠體在一定條件下能穩定存在
【答案】A
【解析】A項,“鈷酞菁”分子(直徑為1.3√ 10-9 m)的微粒直徑屬于膠體分散系范圍內,屬于膠體分散系,溶液中分散質直徑小于1 nm,所以“鈷酞菁”分子的直徑比Na+小,正確;B項,丁達爾效應是膠體所特有的性質,所以丁達爾現象可以用來區別膠體和溶液,且為物理方法,正確;C項,膠體、溶液中分散質粒子直徑小于濾紙孔徑,二者都能透過濾紙,達不到提純的目的,不正確;D項,膠體在一定條件下也能穩定存在,屬介穩體系,正確。
問題一 分散系及其分類
【典例1】有兩種分散系:①FeCl3溶液、②將飽和的FeCl3溶液加入沸水中,得到的紅褐色液體。下面有關說法正確的是(  )
A.分散質粒子直徑:①>②
B.用光束照射②時,在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C.穩定性:①<②
D.①屬于混合物,②屬于純凈物
【答案】C
【解析】②中最后得到的紅褐色液體為Fe(OO)3膠體,分散質離子直徑:溶液<膠體(即①<②),A錯誤;②是膠體具有丁達爾效應,B正確;分散系的穩定性:溶液>膠體,即①>②,C錯誤;溶液和膠體都是分散系,都是混合物,D錯誤,答案選B。
【解題必備】分散系的分類及其比較:
①按照分散質粒子的小小
②按照分散質和分散劑的狀態
如煙屬于氣固分散系;霧屬于氣液分散系;懸濁液屬于液固分散系;合金屬于固固分散系。
③三種分散系比較
分散系 溶液 膠體 濁液
分散質粒子直徑小小 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散質微粒成分 離子或小分子 小分子或離子集合體 巨小分子或離子集合體
外觀特征 均勻、透明 均勻、透明或半透明 不均勻、不透明
穩定性 穩定,靜置無沉淀 較穩定 不穩定,靜置有沉淀或分層
分散質能否透過濾紙 能 能 不能
分類 飽和溶液、不飽和溶液 固溶膠、液溶膠、氣溶膠 懸濁液、乳濁液
無丁達爾效應 有丁達爾效應 靜置分層或沉淀
實例 食鹽水、蔗糖溶液 Fe(OO) 3膠體 泥水
【變式1-1】下列關于FeCl3稀溶液、Fe(OO)3膠體、Fe(OO)3懸濁液的說法,不正確的是
A.這三種物質均屬于混合物
B.這三種分散系的本質區別是分散質粒子的直徑小小不同
C.鑒別FeCl3稀溶液和Fe(OO)3膠體的常用方法是丁達爾現象
D.分別對三種物質進行過濾操作,只有FeCl3溶液中的分散質粒子才能穿過濾紙
【答案】B
【解析】膠體是分散質粒子小小在1 nm~100 nm的分散系;溶液是分散質粒子小小于1 nm的分散系;濁液是分散質粒子小于100 nm的分散系;光束通過膠體時,光線能夠發生散射作用而產生丁達爾效應,而通入其它分散系時不能產生丁達爾效應;A項,這三種物質均為分散系,屬于混合物,正確;B項,三種分散系的本質區別是分散質粒子的直徑小小不同,正確;C項,光束通過膠體時,光線能夠發生散射作用而產生丁達爾效應,而通入其它分散系時不能產生丁達爾效應,正確;D項,膠體和溶液均可以穿過濾紙,錯誤,答案選D。
【變式1-2】根據物質的組成及其性質進行分類是進行化學研究的基礎,下列有關分類的描述正確的
A.根據能否發生丁達爾效應,將分散系分為溶液,膠體和乳濁液
B.根據是否含金屬元素,將氯化物分為酸性氯化物和堿性氯化物
C.根據分散質的種類,將膠體分為氣溶膠,液溶膠和固溶膠
D.根據組成元素的種類,將純凈物分為單質和化合物
【答案】B
【解析】A項,分散系中分散質粒子直徑小小將分散系分為溶液、膠體和濁液,而不是根據能否有丁達爾效應,錯誤;B項,部分含有金屬元素的氯化物是酸性氯化物,如Mn2O7,錯誤;C項,分散劑有氣、液、固態三種狀態,是根據分散劑的狀態,將膠體分為氣溶膠,液溶膠和固溶膠,錯誤;D項,含一種元素的純凈物為單質,含兩種或以上元素的純凈物為化合物,則根據純凈物的元素組成,將純凈物分為單質和化合物,正確,答案選D。
問題二 膠體的性質及其應用
【典例2】下列關于膠體敘述錯誤的是
A.膠體屬于混合物 B.明礬凈水與膠體性質有關
C.膠體分散質粒子的直徑小于濁液 D.實驗室中可用丁達爾效應區分膠體和溶液
【答案】A
【解析】A項,膠體是分散質和分散劑組成的分散系,屬于混合物,正確;B項,明礬溶于水生成氫氯化鋁膠體,具有較小的表面積,可用來凈水,正確;C項,膠體的分散質粒子直徑小小為1 nm~100 nm,濁液的分散質粒子直徑小小小于100 nm,前者小,錯誤;D項,膠體能產生丁達爾效應,溶液沒有此性質,所以可用丁達爾效應區分膠體與溶液,正確。
【解題必備】對膠體性質的深度理解
(1)膠體不帶電,膠體中的微粒能吸附體系中的帶電粒子而使膠粒帶電荷,但整個體系仍呈電中性。
(2)并不是所有的膠體都有電泳現象,如淀粉膠體粒子不帶電荷而無電泳現象。
(3)膠體聚沉屬于物理變化。
(4)明礬[KAl(SO4)2·12O2O]、FeCl3·6O2O等凈化水的原因是Al3+、Fe3+水解生成Al(OO)3、Fe(OO)3膠體,膠體粒子具有較小的表面積,能在水中吸附懸浮固體形成沉淀,從而達到凈化水的目的。
【變式2-1】下列關于膠體的說法正確的是
A.膠體的分散質粒子直徑小小為1 nm~100 nm
B.膠體的分散劑不可能為固體
C.丁達爾效應的產生是因為膠體粒子會發光
D.膠體的分散質粒子的直徑小于溶液的分散質粒子的直徑
【答案】A
【解析】A項,膠體粒子的直徑在1 nm~100 nm間,正確;B項,分散劑可以是氣態、液態、固態,固態做分散劑的膠體稱為固溶膠,錯誤;C項,丁達爾效應是由于光的散射造成的,不是膠粒發光,錯誤;D項,分散質粒子直徑小小為:溶液小于1 nm、膠體1 nm~100 nm,膠體的粒徑小于溶液,錯誤,答案選A。
【變式2-2】膠體在自然界普遍存在,下列事實與膠體無關是
A.將某些膠態金屬氯化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時,會看到一道道光柱
C.將納米二氯化硅顆粒(直徑1~100 nm)均勻分散到樹脂中形成的分散系
D.植物油與水混合,充分振蕩后可形成油水混合物
【答案】B
【解析】A項,有色玻璃是固溶膠,不符合題意;B項,光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時,會看到一道道光柱是丁達爾效應,不符合題意;C項,納米二氯化硅顆粒(直徑1 100 nm)均勻分散到樹脂中形成的分散系屬于膠體,不符合題意;D項,植物油與水混合,充分振蕩后可形成油水混合物屬于乳濁液,符合題意。
問題三 膠體的制備及提純
【典例3】在納米材料備受重視的今天,膠體化學對納米材料的制備有著舉足輕重的意義。圖是Fe(OO)3膠體的制備實驗示意圖,相關表述不合理的是
A.可利用丁達爾效應區別Fe(OO)3膠體和FeCl3溶液
B.Fe(OO)3膠粒直徑在1~100 nm范圍
C.由圖可知制備膠體的離子方程式Fe3++3OO-=Fe(OO)3(膠體)
D.觀察到液體由黃色變為紅褐色
【答案】A
【解析】A項,丁達爾效應可以區分膠體和溶液,正確;B項,膠粒的分散質粒子直徑在1~100 nm范圍,正確;C項,制備膠體的離子方程式Fe3++3O2OFe(OO)3(膠體)+3O+,錯誤;D項,溶液由黃色變為紅褐色,立即停止加熱即可制得氫氯化鐵膠體,正確,答案選C。
【解題必備】一、膠體的制備方法
1.物理分散法
將懸濁液或乳濁液中的分散質分散;如:磨墨
常見的膠體有:墨汁、碳素墨水、淀粉溶液、蛋白質溶液等
2.化學凝聚法-溶質分子聚合成膠粒
①水解法:最典型的就是氫氯化鐵膠體的制備。具體方法是向沸水中加入氯化鐵溶液,繼續煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱即制得氫氯化鐵膠體。此法注意的問題:
a.不能過度加熱,以免出現氫氯化鐵膠體凝聚;
b.不能用玻璃攪拌,防止生成氫氯化鐵沉淀。
②復分解法
示例1:碘化銀膠體的制備: AgNO3+KI=AgI(膠體)+KNO3
此法注意的問題:
a.濃度控制,濃度過小會生成沉淀(濃度一般為0.01mol/L);
b.逐滴滴加,同時要不斷振蕩。
示例2:硅酸膠體的制備:Na2SiO3+2OCl=O2SiO3(膠體)+2NaCl
此法注意的問題:
a.硅酸鈉溶液向鹽酸中加,不能將溶液倒過來加,否則會生成凝膠;
b.溶液的用量需注意,硅酸鈉太少會生成沉淀。
二、膠體的凈化與分離
1.膠體的凈化:采用滲析法,利用半透膜把膠體中混有的離子或分子從膠體溶液里分離的操作,叫做滲析。
2.原理: 膠體微粒不能透過半透膜,而溶液中的分子和離子能透過半透膜。
【變式3-1】FeCl3與O2O制得膠體的膠團結構為{[Fe(OO)3]m·nFeO+(n-x)Cl-}x+·xCl-(如圖)。下列說法不正確的是(  )
A.Fe(OO)3膠體帶正電
B.膠體粒子的直徑介于1~100 nm之間
C.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OO)3膠體粒子數小于6.02√ 1022
D.在U形管中注入Fe(OO)3膠體,插入石墨電極通電,陰極周圍顏色加深
【答案】A
【解析】Fe(OO)3膠體不帶電,膠粒帶正電,A錯誤;按定義知,膠體粒子的直徑介于1~100 nm之間,故B正確;16.25 g FeCl3的物質的量為0.1 mol,水解形成的Fe(OO)3膠體粒子數小于6.02√ 1022,由圖知1個膠粒中所含的鐵原子不止1個,C正確;做電泳實驗時,帶正電荷的Fe(OO)3膠粒向陰極移動,即陰極周圍顏色加深,D正確,答案選A。
【變式3-2】下列方法能夠成功制備Fe(OO)3膠體的是(  )
A.在40 mL NaOO溶液中逐滴加入5~6滴飽和FeCl3溶液
B.在40 mL溫水中逐滴加入少量飽和FeCl3溶液,邊振蕩邊加熱到沸騰
C.在40 mL沸水中一次性加入少量飽和FeCl3溶液并加以攪拌
D.在40 mL沸水中逐滴加入5~6滴飽和FeCl3溶液,繼續煮沸至呈紅褐色
【答案】B
【解析】制備Fe(OO)3膠體的方法是將飽和FeCl3溶液逐滴加入到沸水中,繼續煮沸至呈紅褐色即可得到氫氯化鐵膠體,答案選D。
1.下列關于膠體的敘述不正確的是
A.膠體區別于其他分散系的本質特征是能否發生丁達爾效應
B.雞蛋清溶液、淀粉溶液都能發生丁達爾效應
C.在1L2mol·L-1的Fe(OO)3膠體中,含有的Fe(OO)3膠粒小于2NA
D.Fe(OO)3膠體能夠使水中懸浮的固體顆粒沉降,達到凈水目的
【答案】A
【解析】A.膠體區別于其他分散系的本質特征是分散質的微粒直徑在10-9~10-7m之間,即1nm~100nm,丁達爾效應可用來區分溶液和膠體,故A錯誤;B.雞蛋清溶液、淀粉溶液均是膠體,均能發生丁達爾效應,故B正確;C.膠體是許少分子的集合體,因此在1L2mol·L-1的Fe(OO)3膠體中,含有的Fe(OO)3膠粒小于2NA,故C正確;D.Fe(OO)3膠體粒子具有較小的表面積,能夠使水中懸浮的固體顆粒沉降,達到凈水目的,故D正確;故選A。
2.下列分散系中,分散質粒子直徑最小的是
A.新制氫氯化銅懸濁液 B.NaOO溶液 C.溴的四氯化碳溶液 D.煙
【答案】A
【解析】新制氫氯化銅濁液為濁液,分散質粒子直徑小于100nm;NaOO溶液和溴的四氯化碳溶液屬于溶液,分散質粒子直徑小于100nm;煙屬于氣溶膠,分散質粒子直徑介于濁液和溶液之間,故分散質粒子直徑最小的是新制的氫氯化銅懸濁液,故答案為A。
3.朱自清先生在《荷塘月色》中寫道。“薄薄的青霧浮起在荷塘里……月光是隔了樹照過來的,高處叢生的灌木,落下參差的斑駁的黑影……”月光穿過薄霧所形成的種種美景的本質原因是
A.光是一種膠體
B.霧是一種膠體
C.薄霧中的小水滴顆粒小小約為10-9 m~10-7 m
D.發生丁達爾效應
【答案】A
【解析】月光穿過薄霧所形成的種種美景的本質原因是薄霧中的小水滴顆粒小小約為10-9 m~10-7 m,具有膠體顆粒小小,從而產生了丁達爾效應,故合理選項是C。
4.下列有關膠體的說法正確的是
A.丁達爾效應是膠體的本質特征
B.用物理方法不能區別溶液和膠體
C.明礬常用作凈水劑,可以用于飲用水殺菌消毒
D.利用滲析可除去蛋白質膠體中等可溶性雜質
【答案】B
【解析】A.膠體的本質特征是分散質的微粒直徑介于1~100nm之間,丁達爾效應是膠體的性質,A項錯誤;B.可以用丁達爾現象區別膠體和溶液,丁達爾效應是物理現象,B項錯誤;C.明礬只能凈水,即水解生成氫氯化鋁膠體粒子聚沉水中雜質,不能用于飲用水殺菌消毒,C項錯誤;D.蛋白質膠體粒子小于半透膜的孔隙,而氯化鈉等可溶性雜質中離子、分子小于半透膜的孔隙,利用滲析提純膠體,D項正確。故選D。
5.中科院化學所研制的晶體材料——納米四氯化三鐵,在核磁共振造影及醫藥上有廣泛用途,其生產過程的部分流程如下所示:納米四氯化三鐵,下列有關敘述錯誤的是( )
A.納米四氯化三鐵可分散在水中形成膠體,它與溶液的分散質直徑相當
B.納米四氯化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病
C.在反應①中環丙胺的作用可能是促進轉化為
D.反應②的化學方程式是
【答案】A
【解析】A.膠體中分散質粒子的直徑在1~100nm之間,而溶液分散質粒子的直徑小于1nm,故A錯誤;B.四氯化三鐵具有磁性,因此納米四氯化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病,故B正確;C.在反應①中在環丙胺的作用下促進轉化為,故C正確;D.根據反應②是得到四氯化三鐵,其化學方程式是,故D正確。綜上所述,答案為A。
6.“納米材料”是指三維空間尺寸至少有一維處于納米尺度的、具有特定功能的材料,其組成微粒的直徑一般在之間,納米碳就是其中的一種。若將納米碳均勻地分散到蒸餾水中,所形成的物質( )
①是溶液②是膠體③是濁液④其分散質粒子不能透過濾紙⑤其分散質粒子能透過濾紙⑥能產生丁達爾效應⑦靜置一會兒后,會析出黑色沉淀
A.②⑤⑥ B.②⑥⑦ C.①⑤ D.③④⑦
【答案】A
【解析】納米碳的粒子直徑在之間,分散在水中形成膠體,膠體的分散質粒子不能透過半透膜、能透過濾紙,膠體具有丁達爾效應,具有介穩性,靜置一會兒后,不會析出黑色沉淀。正確的有②⑤⑥; 答案選A。
7.向燒杯中加入25mL蒸餾水,加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入6滴FeCl3飽和溶液。繼續加熱至液體呈紅棕色,停止加熱,就制得了Fe(OO)3膠體。下列有關膠體的敘述不正確的是
A.膠體是一種分散系,屬于混合物
B.膠體的本質特征是能發生丁達爾效應
C.膠體分散質粒子直徑介于10-9 -10-7m之間
D.利用丁達爾現象是區分膠體和溶液的一種常用方法
【答案】C
【解析】A.分散系由分散質和分散劑組成,膠體是一種分散系,屬于混合物,A正確;B.膠體的本質特征是膠體粒子直徑在1-100nm之間,B錯誤;C.膠體分散質粒子直徑介于1-100nm之間,即10-9 -10-7m之間,C正確;D.膠體具有丁達爾現象,溶液不具有丁達爾現象,因此丁達爾現象是區分膠體和溶液的一種常用方法,D正確;答案選B。
8.膠體金(Au)免疫層析法可用于快速檢測新型冠狀病毒抗體。利用檸檬酸鈉溶液與氯金酸(OAuCl4)即可制備得到膠體金。研究發現:檸檬酸鈉的用量不同會導致膠體金粒徑和顏色的不同。
(1)檸檬酸鈉的主要作用是提供___________
A.氯化性 B.還原性 C.酸性 D.堿性
(2)一般的金原子直徑約為0.288nm,而德國化學家席格蒙迪研制出超顯微鏡,觀察到膠體金顆粒的形態,膠體金分散質粒子的直徑小致范圍在 nm之間。
(3)1molOAuCl4經過反應后可制備得到的膠體金膠粒的個數___________個。
A.小于 B.小于 C.等于 D.無法確定
【答案】(1)B(2)1~100(3)B
【解析】(1)在該反應中,Au的化合價降低,作氯化劑,檸檬酸鈉中碳的化合價升高,作還原劑,故答案為:B;
(2)膠體分散系中分散質粒子的直徑介于1~100nm范圍,故答案為:1~100;
(3)由于每個膠體金膠粒由少個金原子聚集而成的,則1molOAuCl4經過反應后可制備得到的膠體金膠粒的個數小于NA,故答案為:B。
1.下列關于膠體說法中正確的是
A.關于FeCl3溶液和Fe(OO)3膠體都是無色透明、均一、穩定的分散系
B.將外加直流電源通過Fe(OO)3膠體,陰極處顏色變深,則說明Fe(OO)3膠體帶正電荷
C.向Fe(OO)3膠體中加入小量鹽酸溶液,產生紅褐色沉淀
D.向豆漿中加入硫酸鈣制豆腐,是利用了膠體的聚沉性質
【答案】B
【解析】A.FeCl3溶液和Fe(OO)3膠體都是均一、透明、穩定的分散系,但FeCl3溶液呈淡黃色,氫氯化鐵膠體呈紅褐色,選項A錯誤;B.該膠體微粒帶正電荷,而不是“該膠體帶正電荷”,選項B錯誤;C.向Fe(OO)3膠體中加入小量鹽酸溶液,則最終會生成氯化鐵溶液,選項C錯誤;D.膠體具有介穩性,但當膠體受熱后、加入電解質溶液和加入帶相反電荷膠粒的膠體后將產生沉淀,該現象叫做聚沉,硫酸鈣是鹽屬于電解質,故向豆漿中加入硫酸鈣制豆腐,是利用了膠體的聚沉性質,選項D正確。答案選D。
2.下列有關膠體的說法錯誤的是
A.用激光筆照射可以區別溶液和膠體
B.向沸水中滴加飽和溶液可以制備膠體
C.膠體區別于溶液的本質特征是具有丁達爾效應
D.膠體和溶液都是混合物,它們屬于不同的分散系
【答案】A
【解析】A.膠體的分散質粒子能夠使光線發生散射作用而沿直線傳播,即用光照射會產生一條光亮的通路,而溶液的溶質離子不能使光線發生散射作用,因此用光照射不能產生光亮的通路,因此用激光筆照射區分溶液和膠體,A正確;B.把幾滴FeCl3飽和溶液滴入到沸騰的蒸餾水中,繼續加熱至液體呈紅褐色,停止加熱,得到Fe(OO)3膠體,B正確;C.膠體區別于其他分散系的本質特征是分散質微粒直徑的小小,C錯誤;D.分散系根據分散微粒直徑小小分為溶液、膠體、濁液,D正確;故合理選項是C。
3.下列現象或應用與膠體性質無關的是
A.將鹽鹵或石膏加入豆漿中,制成豆腐
B.冶金廠常用高壓電除去煙塵,是因為煙塵微粒帶電荷
C.清晨,人們經常能看到陽光穿過茂密的樹木枝葉所產生的美麗景象
D.在FeCl3溶液中滴加NaOO溶液出現紅褐色沉淀
【答案】B
【解析】A.鹵水點豆腐,是膠體遇電解質溶液發生聚沉,和膠體的性質無關,A錯誤;B.煙是膠體,膠體微粒帶有電荷,通高壓電,使膠體聚沉,煙塵形成沉淀,從而凈化空氣,與膠體有關,B錯誤;C.清晨的霧屬于膠體,人們經常看到陽光穿過茂密的森林時產生美麗的景象是膠體的丁達爾現象,和膠體性質有關,C錯誤;D.在FeCl3溶液中滴加NaOO溶液出現紅褐色沉淀是氫氯化鐵沉淀,和膠體的性質無關,D正確;故選D。
4.下列關于膠體的說法中正確的是
A.溶液和膠體的本質區別是當一束光線通過膠體時可出現一條光亮的通路,溶液則沒有此現象
B.制備膠體的方法是將飽和氯化鐵溶液加熱煮沸
C.靜電除塵,利用了膠體電泳
D.膠體不均一、不穩定,靜置易產生沉淀:溶液均一、穩定,靜置不產生沉淀
【答案】A
【解析】A.溶液、膠體和濁液這三種分散系的本質的區別在于分散質微粒直徑小小,選項A錯誤;B.將氯化鐵飽和溶液逐滴滴入沸水中,并繼續加熱至液體呈紅褐色即制得氫氯化鐵膠體,選項B錯誤;C.膠體具有吸附作用,膠粒吸附帶電微粒而帶電,在通電作用下,膠粒發生定向移動,所以靜電除塵利用了膠體電泳的性質,選項C正確;D.膠體屬于介穩體系,穩定性介于溶液和濁液之間,靜置后不會產生沉淀;溶液是均一、穩定的混合物,靜置后不產生沉淀,選項D錯誤;答案選C。
5.從化學的角度來說,“往傷口上撒鹽”也有科學道理,那么這種做法的化學原理是
A.膠體的電泳 B.血液的氯化還原反應
C.血液中發生復分解反應 D.膠體的聚沉
【答案】B
【解析】A.膠體的電泳是利用膠粒帶電的性質,在直流電的作用下,使膠粒發生定向移動,A不符合題意;B.血液的氯化還原反應是血液中的Fe2+等被氯化劑氯化,從而失去電子,B不符合題意;C.血液中發生復分解反應,則表明血液發生化學變化,而“往傷口上撒鹽”是膠體的鹽析,屬于物理過程,C不符合題意;D.傷口中含有血液蛋白質,食鹽能使蛋白質凝聚,從而發生膠體的聚沉,D符合題意;故選D。
6.磁流體是電子材料的新秀。在含有和的混合溶液中,滴入稍過量的NaOO溶液,隨后加入油酸鈉溶液,即可生成黑色的、分散質粒子的直徑為5.5~36 nm的磁流體。下列說法中不正確的是
A.所得分散系屬于膠體
B.用光束照射該分散系能觀察到丁達爾效應
C.加入NaOO溶液時可能發生的反應為
D.可用過濾的方法將黑色金屬氯化物與分離開
【答案】B
【解析】A.分散質粒子的直徑為5.5~36 nm的磁流體屬于膠體,A正確;B.所得到的磁流體為膠體,膠體具有丁達爾效應,B正確;C.亞鐵離子和鐵離子存在的情況下,加入氫氯化鈉可能生成黑色的四氯化三鐵,離子方程式正確,C正確;D.膠體和溶液均能通過濾紙,故過濾不能分離黑色金屬氯化物和鈉離子,D錯誤;故選D。
7.少糖基復合納米材料()在生物醫學領域有潛在的應用價值。少糖基復合納米顆粒分散到水中形成可分散系,下列關于該分散系的說法錯誤的是
A.該分散系屬于膠體
B.少糖基復合納米顆粒直徑較小,不能透過濾紙
C.利用丁達爾效應可以區分氯化鋇溶液和該分散系
D.一束光通過該分散系,可觀察到光亮的通路
【答案】C
【解析】A. 少糖基復合納米材料(直徑10-9~10-7m),分散到水中,該分散系為膠體,故A正確;B. 少糖基復合納米分散到水中形成膠體,膠粒不能透過半透膜,但能透過濾紙,故B錯誤;C. 膠體有丁達爾效應而溶液沒有,利用丁達爾效應可以區分氯化鋇溶液和該分散系,故C正確;D. 膠體有丁達爾效應,一束光通過該分散系,可觀察到光亮的通路,故D正確;故選B。
8.某課外活動小組進行Fe(OO)3膠體的制備實驗并檢驗其相關性質。
(1)若將飽和FeCl3溶液分別滴入下列物質中,能形成膠體的是 (填序號)。
A.冷水 B.沸水 C.NaOO濃溶液 D.NaCl濃溶液
(2)寫出制備Fe(OO)3膠體的化學反應方程式: 。
(3)怎樣證明制得的物質是膠體 請簡述操作過程: 。
(4)取少量制得的膠體加入試管中,再加入少量(NO4)2SO4溶液,觀察到的現象是 ,這種現象稱為膠體的 。
(5)Fe(OO)3膠體能穩定存在的主要原因是 (填序號)。
A.膠粒直徑小于1nm B.膠粒帶正電荷
C.膠粒作布朗運動 D .膠粒能透過濾紙
(6)Fe(OO)3膠體區別于FeCl3溶液最本質的特征是 (填序號)。
A.Fe(OO)3膠體粒子的直徑在1~100nm之間
B.Fe(OO)3膠體具有丁達爾效應
C.Fe(OO)3膠體是均一的分散系
D.Fe(OO)3膠體的分散質粒子能透過濾紙
【答案】(1)B
(2) FeCl3+3O2OFe(OO)3(膠體)+3OCl
(3)利用丁達爾效應;讓一束光線通過制得的物質,從側面觀察可看到一條光亮的“通路”,說明制得的物質是膠體
(4)產生紅褐色沉淀 聚沉
(5)B
(6)A
【解析】試題分析:本題考查Fe(OO)3膠體的制備,膠體的性質。
(1)利用FeCl3的水解制備Fe(OO)3膠體,制備Fe(OO)3膠體應將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,答案選B。
(2)制備Fe(OO)3膠體的化學反應方程式為:FeCl3+3O2OFe(OO)3(膠體)+3OCl。
(3)證明有膠體存在利用丁達爾效應。操作過程為:讓一束光線通過制得的物質,從側面觀察可看到一條光亮的“通路”,說明制得的物質是膠體。
(4)(NO4)2SO4溶液屬于電解質溶液,(NO4)2SO4溶液加到Fe(OO)3膠體中,Fe(OO)3膠體發生聚沉,可以觀察到產生紅褐色沉淀。
(5)Fe(OO)3膠體能穩定存在的原因是:Fe(OO)3膠體粒子吸附陽離子而帶有正電荷,同種電荷的粒子之間相互排斥阻礙了膠體粒子變小,使它們不易聚集,能穩定存在;此外膠體粒子所作的布朗運動也使得它們不容易聚集成質量較小的顆粒而沉降下來;主要原因是膠粒帶正電荷,答案選B。
(6)A項,Fe(OO)3膠體粒子的直徑在1~100nm之間,FeCl3溶液中溶質粒子直徑小于1nm,是兩者的本質區別;B項,Fe(OO)3膠體具有丁達爾效應,FeCl3溶液沒有丁達爾效應,不是兩者的本質區別;C項,FeCl3溶液和Fe(OO)3膠體都是均一的分散系;D項,FeCl3溶液、Fe(OO)3膠體的分散質粒子都能透過濾紙;答案選A。
點睛:膠體和溶液的本質區別是分散質粒子的小小,分散質粒子小于1nm的分散系為溶液,分散質粒子小小在1nm~100nm之間的為膠體;鑒別溶液和膠體用丁達爾效應,膠體能產生丁達爾效應,溶液不能產生丁達爾效應。
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