专题07 分散系及其分类-初升高化学衔接教材讲义系列(原卷版)
专题07 分散系及其分类
【知识回放】
1．什么是溶液？
2．将白醋、食用油、食盐、酒精分别放入水中，不能形成溶液的是()
A．白醋B．食用油C．食盐D．酒精
【新知精讲】
一、分散系及其分类
1.概念
2.分类
(1)按照分散系组成部分的状态分类，以分散质或分散剂所处的状态为标准,共有9种组合;
(2)按照分散质粒子大小分类。
二、胶体的制备和性质
1.Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。
2.胶体的性质
介稳性: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。
丁达尔效应:当平行光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射形成的丁达尔效应,可用来区分胶体和溶液。
电泳:胶体粒子带电荷,在电场的作用下发生定向移动。
聚沉
【科学探究】
探究一分散系及分类
问题导引
1.分散剂必须是液体吗?
提示不一定。分散剂和分散质都可以是固体、液体或气体。
2.胶体区别于其他分散系的本质是什么?
提示胶体区别于其他分散系的本质是胶粒的直径在1~100nm之间。
探究二胶体的性质
问题导引
1.已知鸡蛋清是一种胶体,如何通过简便方法鉴别NaCl溶液和鸡蛋清胶体呢?
提示可通过产生丁达尔效应进行鉴别。当用光束通过NaCl溶液和鸡蛋清胶体时,从侧面能够观察到一条光亮“通路”的是鸡蛋清胶体。
2.向Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸,先产生红褐色沉淀,继续滴加盐酸,红褐色沉淀又溶解,为什么?
提示向Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸,胶体先发生聚沉形成Fe(OH)3沉淀,继续滴加盐酸,酸碱发生中和反应,Fe(OH)3沉淀又溶解。
【重点突破】
1.浊液、溶液、胶体三种分散系的本质区别是分散质微粒的直径大小,可通过以下图示加以记忆:
A球代表浊液中的分散质微粒;B球代表胶体中的胶粒;C代表溶液中溶质;
(1)浊液既不能透过滤纸也不能透过半透膜;溶液既能透过滤纸又能透过半透膜;
(2)胶体中的胶粒只能透过滤纸不能透过半透膜。
2.胶体的四大性质
(1)布朗运动:胶体粒子在做不停地、无规则地运动。
(2)丁达尔效应:常用于鉴别胶体和其他分散系。
(3)电泳现象:胶体微粒带电荷(淀粉胶体等除外),胶体微粒在电场的作用下发生定向移动。
(4)聚沉:胶体形成沉淀析出的现象,其方法主要有:
3.区分胶体和溶液的方法
(1)区分胶体和溶液可以从如下两个方面考虑:
①根据分散质粒子直径的大小来区分。
分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系为胶体,小于1 nm的分散系为溶液。
②根据有无丁达尔效应来区分。
胶体粒子对光有散射作用,因而胶体具有丁达尔效应,溶液中的阴阳离子对光的散射作用极其微弱,因而溶液无丁达尔效应。
(2)下列两个方面不能用来区分胶体和溶液:
①是否均一、透明。因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。
②是否能通过滤纸。因为胶体和溶液的分散质粒子均能通过滤纸。
【典例探究】
典例1
近年来,我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞,雾属于下列分散系中的()
A.溶液
B.悬浊液
C.乳浊液
D.胶体
变式训练1-1
在下列分散系中,分散质粒子直径最大的是()
A.氢氧化镁悬浊液
B.淀粉溶液
C.溴的四氯化碳溶液
D.云
变式训练1-2.
下列分离物质的方法中,根据粒子大小进行分离的是()
A.萃取
B.重结晶
C.沉降
D.渗析
典例2
下列关于胶体的叙述中不正确的是()
A.布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,只用肉眼就可以把胶体和溶液、浊液区别开来
B.向Fe(OH)3胶体中加入少量稀硫酸,会生成红褐色沉淀
C.丁达尔效应是胶体的特性
D.胶体粒子具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,故在电场作用下会产生电泳现象
变式训练2-1
关于胶体和溶液的区别,下列叙述正确的是()
A.溶液呈电中性,胶体带有电荷
B.溶液中溶质不能通过半透膜,胶体中分散质能通过半透膜
C.溶液中通过一束光线没有特殊现象,胶体中通过一束光线会出现光亮的通路
D.溶液稳定,放置后不会生成沉淀,胶体不稳定,放置后会生成沉淀
变式训练2-2.
下列性质既可能是胶体所具有的,也可能是溶液所具有的是()
A.光线照射时,从侧面可观察到一条光亮的通路
B.加入少量稀硫酸立即产生沉淀
C.分散质粒子直径小于1 nm
D.装入半透膜袋中并将其浸入盛水的烧杯中一段时间,袋内外均含分散质粒子
变式训练2-3.
胶体区别于溶液、浊液的性质是()
A.能发生丁达尔效应
B.能用肉眼将胶体与溶液、浊液区别开来
C.均一、稳定、透明
D.分散质会因重力作用而沉降
变式训练2-4.
下列说法中不正确的是()
A.丁达尔效应不是胶体特有的现象,溶液与浊液也有
B.胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子的直径在1~100 nm之间
C.溶液中分散质粒子的直径小于1 nm
D.胶体和溶液中的粒子能透过滤纸
变式训练2-5.
从①渗析、②聚沉、③溶胶、④凝胶、⑤布朗运动、⑥电泳、⑦丁达尔效应中选出适当的词语填入下列每小题的空格中(填序号):
(1)在肥皂水中透过强光,可看到光带,这种现象称为。
(2)将热的浓肥皂水冷却并完全固化后的物质叫。
(3)在Fe(OH)3胶体中加入少量电解质溶液,产生红褐色沉淀,这种现象叫作。
(4)用半透膜把制取胶体中生成的氯化钠分离出来的方法叫作。
(5)在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用,除去大量烟尘,以减小对空气的污染,这种做法应用的主要原理是。
【基础题组】
1.将少量下列物质分别加入足量的水中,充分搅拌后能形成溶液的是( )
A.粉笔灰
B.冰块
C.食盐
D.色拉油
2.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.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
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.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带
3.纳米材料是指研究、开发出的材料的直径从几纳米至几十纳米。如果将纳米材料分散到水中所得混合物不可能具有的性质是( )
A.能全部通过滤纸
B.有丁达尔效应
C.纳米材料能通过半透膜
D.有电泳现象
4.下列关于FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的说法中正确的是( )
A.都是无色透明、均一、稳定的分散系
B.分散质颗粒直径都在1~100 nm之间
C.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
D.FeCl3溶液具有丁达尔效应
5.下列关于胶体的说法中正确的是( )
A.胶体外观不均匀
B.胶体粒子不能通过滤纸
C.胶体粒子做不停地、无秩序地运动
D.胶体不稳定,静置后容易产生沉淀
6.目前在制药机械中有一种胶体磨,基本工作原理是通过剪切、研磨及高速搅拌作用对物质进行细化,得到纳米材料。以下说法错误的是( )
A.细化后的纳米材料与分散剂形成胶体
B.胶体磨的细化是物理作用
C.纳米材料都有丁达尔效应
D.纳米材料都能发生电泳
7.下列鉴别方法不可行的是( )
A.用光照的方法鉴别硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体
B.用稀硫酸来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种溶液
C.用BaCl2溶液和稀硝酸来鉴别Na2SO4和AgNO3两种溶液
D.用CCl4来鉴别FeCl3溶液和溴水
8.下列关于胶体的说法不正确的是( )
A.制备Fe(OH)3胶体后可以用渗析的方法净化
B.利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
C.电泳现象可证明胶体都带电
D.胶体是分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系
9.医学上对血液中毒最常用的净化手段是血液透析。透析时,病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循
环和透析。血液中的蛋白质和血细胞不能透过透析膜,血液内的毒性物质则可以透过,由此可以判断( )
A.蛋白质、血细胞不溶于水,毒性物质可溶于水
B.蛋白质以分子形式存在,毒性物质以离子形式存在
C.蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的粒子直径
D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸,毒性物质能透过滤纸
10.从下列选项中选择适当的字母填入下列横线上:
A.过滤
B.聚沉
C.凝胶
D.布朗运动
E.电泳
F.丁达尔效应
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电极,通直流电一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫。
(2)光束通过Fe(OH)3胶体,可看到明亮的通路,这种现象叫。
(3)Fe(OH)3胶体中加入硅酸胶体,胶体变得浑浊,这是发生了。
(4)鉴别Fe(OH)3胶体和盐酸的方法是。
11.(1)“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径从几纳米到几十纳米的材料,如将纳米材料分散到分散剂中,所得混合物可能具有的性质是。
A.能全部透过滤纸
B.有丁达尔效应
C.所得液体呈胶状
D.所得物质一定是悬浊液
(2)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉胶体,鉴别溶液和淀粉胶体可以利用的方法是。
(3)把少量的FeCl3饱和溶液滴入沸水中,制成Fe(OH)3胶体,回答下列问题:
①写出上述反应的化学方程式。
②向Fe(OH)3胶体中滴入硫酸直到过量,描述此过程的实验现象。
【提升题组】
1.磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将含等物质的量FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,滴入稍过量的氢氧化钠溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的分散质粒子直径在
5.5~36 nm的磁流体。下列说法中正确的是( )
A.所得的分散系属于溶液
B.所得的分散系中分散质为Fe2O3
C.当一束强可见光通过该分散系时会出现光亮的通路
D.该分散系很不稳定
2.下列现象或新技术应用中,不涉及胶体性质的是( )
A.在饱和氯化铁溶液中逐滴滴加NaOH溶液,产生红褐色沉淀
B.使用微波手术刀进行外科手术,可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血
C.清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱
D.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析进行治疗
3.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.一束平行光线射入氢氧化铁胶体里,从侧面可以看到一条光亮的通路
D.氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先看到有红褐色沉淀生成而后沉淀溶解
4.微波是一种高频电磁振荡,“微波炉”就是利用高频电磁振荡使食品中分子也产生振荡而发热;现代医学上使用微波手术刀进行外科手术,其好处主要是使开刀处的血液迅速凝固而减少失血。下列关于其作用原理的说法正确的是( )
A.微波电流迅速中和血液胶粒所带的电荷而凝聚
B.微波使部血液受热而使血液胶体凝聚
C.微波电流通过金属手术刀时产生高温而使血液凝聚
D.以上说法都正确
5.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学向1 mol·L-1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
乙同学直接加热饱和FeCl3溶液;
丙同学向25 mL沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3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;若丙同学实验中不停止加热,会看到。
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作及现象是。
(3)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①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。
②向其中加入稀硫酸,产生的现象是。
6.Fe2O3又称铁红,请根据要求完成下列问题。
(1)Fe2O3固体(红棕色)属于(填“混合物”或“纯净物”)。将其加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为。
(2)用上述所得溶液进行以下实验:
取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为,此反应属于反应。
(3)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FeCl3溶液,继续煮沸直至溶液呈色,即可制得Fe(OH)3胶体。
(4)另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡摇匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到烧杯中的液体产生丁达尔效应,这个实验可以用来区别
7.为研究胶体的性质,某同学查阅了如下资料:
①当一束可见光(波长4×10-7~7.6×10-7m)照射到某一分散系时,若该体系粒子直径小于10-9m,则光束发生直射现象,光路没有明显增强;若粒子直径大于10-9 m小于10-7 m,则光束发生明显的散射现象,即光路显著增亮;若粒子直径大于10-7 m,则光束发生反射现象,光路逐渐变暗,同时可看到一些颗粒。
②胶体粒子的直径比溶液中溶质粒子的直径大得多,但胶体却能较稳定地存在,其主要原因是胶体粒子有较大的表面积,能有选择性地吸附与其组成相同或相似的离子,导致胶粒带电。减弱或中和胶粒所带的电性,可使胶体聚沉(如加热、加少量电解质溶液、加带相反电荷胶粒的胶体等)。
③给Fe(OH)3胶体接通直流电源,可发现阴极附近红褐色加深,这种胶粒定向移动的现象叫电泳。
该实验证明Fe(OH)3胶粒吸附阳离子带正电。
回答下列问题:
(1)资料①中说了几种分散系,请你按次序列举一下:、、。
(2)腌制咸鸭蛋时,Na+、Cl-能透过蛋壳内壁的半透膜进入蛋白质内,而胶体粒子蛋白质分子却不能透过半透膜。请说明半透膜上孔径的大小:。
(3)陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题,解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌,使微粒直径在1~100 nm之间,然后插入电极,接通直流电源,这时阴、阳两极可分别聚集氧化铁和陶土。这种做法的可能原理是。
(4)Fe(OH)3、Al(OH)3胶体常用于净水,使用原理是。
(5)江河入海口常形成泥沙三角洲,出现这一现象的原因是。