(时间45分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.(2011·吉林四校高一检测)近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞.从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的( )
A.溶液 B.悬浊液
C.胶体 D.乳浊液
解析:雾属于胶体,C正确.
答案:C
2.下列说法正确的是( )
A.可用丁达尔效应区分溶液与胶体
B.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
C.O3是由3个氧原子构成的化合物
D.CuSO4·5H2O是一种混合物
解析:光带通过胶体,由于胶体粒子对光线散射,形成光亮通路.由于溶液中粒子直径小于1 nm光散射极其微弱,因此观察不到光亮通路.
答案:A
3.(2010·厦门一中高一期中)下列物质中,不会出现丁达尔现象的是( )
①氢氧化铁胶体 ②水 ③豆浆 ④蔗糖溶液
⑤FeCl3溶液 ⑥云、雾
A.②④⑤ B.③④
C.②④⑥ D.①③④
解析:丁达尔效应是胶体的特殊性质,水、蔗糖溶液、FeCl3溶液不会出现丁达尔效应.
答案:A
4.(2010·滨州模拟)下列实验装置或操作与粒子的大小无直接关系的是( )
解析:胶体、溶液、悬浊液三种分散系的根本区别是分散质粒子的大小不同,胶体粒子直径大于1 nm,小于100 nm,胶体粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜;溶液中的粒子直径小于1 nm,溶液可透过半透膜和滤纸,而悬浊液的分散质粒子直径大于100 nm,其不能透过滤纸和半透膜.丁达尔效应是胶体粒子对光线的散射作用形成的,而溶液中的小分子或粒子对光线的散射作用非常微弱,故无此现象.萃取是利用了物质在不同溶剂中溶解度的不同,与分散质粒子大小无关.
答案:C
5.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.在豆浆里加入盐卤做豆腐
B.在河流入海处易形成沙洲
C.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一束光亮的通路
D.三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
解析:豆浆里的蛋白质是胶体,遇电解质(盐卤)发生聚沉;河流中土壤胶粒遇海水中的电解质发生聚沉;蛋白质胶体能发生丁达尔效应;氯化铁溶液与氢氧化钠溶液的反应为FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl,此反应与胶体性质无关.
答案:D
6.(2010·唐山一中高一期中)下列关于胶体的叙述不正确的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的粒子直径在10-9~10-7 m之间
B.光束透过胶体时,胶体中可产生丁达尔效应
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的
解析:胶体区别于其他分散系的本质特征就是分散质粒子的直径大小,A正确;光束透过胶体时,胶体中可产生丁达尔效应,而溶液则不能,B正确,C错误;Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性,能够使水中悬浮颗粒沉降,D正确.
答案:C
7.(2010·徐州高一检测)氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.分散质颗粒直径都在1~100 nm之间
B.能透过半透膜(溶液可透过半透膜,胶体不能透过半透膜)
C.能透过滤纸
D.呈红褐色
解析:氢氧化铁胶体满足A项,而氯化铁溶液满足B项;氯化铁溶液为浅黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色,过滤时二者都可以透过滤纸.
答案:C
8.已知土壤胶体中的粒子带负电荷,又有很大的表面积,吸附某些离子的能力较强.在土壤里施用含氮量相同的下列肥料,肥效最差的是( )
A.(NH4)2SO4 B.NH4HCO3
C.NH4NO3 D.NH4Cl
解析:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,土壤胶粒带负电荷,吸附阳离子而排斥阴离子,故A、B、C、D中NH易被植物吸收,而C中NO则被排斥,其中的氮元素不会被植物吸收,故肥效最差.
答案:C
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
9.(8分)现有如下各实验:
A.将1 g KCl加入10 g沸腾的水中;
B.将1 g可溶性淀粉加入到100 g水中,搅拌均匀后煮沸;
C.将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡;
D.将0.1 g植物油加入到10 g水中,充分振荡混匀;
E.将96 mL乙酸与5 mL水充分混合.
上述实验中所得到的分散系,属于溶液的有______,属于胶体的是________,属于浊液的是________.
答案:A、E B C、D
10.(11分)实验证明,聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,聚沉能力越大
(1)向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时,其聚沉能力最强的为________(填序号).
①NaCl ②FeCl3 ③K2SO4 ④Na3PO4
(2)为了把黏土溶胶(黏土胶体粒子带负电荷)变成较洁净的水,加入下列电解质时,________(填序号)效果最明显,原因是_____________________________________________.
A.BaCl2 B.Al2(SO4)3
C.KCl D.CuSO3
解析:(1)Fe(OH)3胶粒带正电,阴离子可中和其电性使其聚沉,Cl-、SO、PO三种阴离子中,PO所带负电荷最多,其聚沉能力最强.
(2)加入带正电荷最多的阳离子,使黏土溶胶聚沉效果最明显.
答案:(1)④ (2)B Al3+所带正电荷数最多,使黏土溶胶聚沉效果最好
11.(12分)(2010·北师附中高一检测)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法.
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显错误是____________________________,原因是________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)
欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________,理由是______________________________.
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:______________________________.
解析:(1)进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应,所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱.
(2)清晨,树林中存在水雾,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨.
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可.
答案:(1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
(2)清晨 清晨树林中存在水雾,雾是胶体,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可
12.(11分)生活和生产中常用到胶体的性质,请看下述三例:
(1)做实验时,手指不慎被玻璃划破,可从急救箱中取氯化铁溶液应急止血,其原理是________________________________________________________________________.
(2)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量.解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌,使粒子直径为10-9~10-7 m之间,然后插入两根电极,再接通直流电源.这时,阳极聚集________________,阴极聚集______________________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用,除去大量烟尘,以减少对空气的污染,这种做法运用了______________原理.
解析:(1)血液的主要成分是蛋白质溶胶,其胶粒带有负电荷,加入的氯化铁为电解质,Fe3+使胶体聚沉,加快止血.(2)粒子直径在10-9~10-7 m之间,所得分散系为胶体,其中陶土胶粒带负电,移向阳极,金属氧化物Fe2O3胶体带正电,移向阴极,从而除去Fe2O3,达到除去杂质的目的.(3)的原理同(2),是气溶胶中的烟尘发生电泳.
答案:(1)电解质氯化铁使血液中的蛋白质胶体聚沉
(2)陶土胶粒 氧化铁胶粒 前者胶粒带负电荷,向阳极移动;后者胶粒带正电荷,向阴极移动 (3)电泳
13.(10分)已知半透膜有非常细小的孔,只允许较小的离子、分子通过,胶体粒子不能透过.(提示:碘遇淀粉显蓝色)
把10 mL淀粉胶体和5 mL KCl溶液的混合液体加入到用半透膜制成的袋内,将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中.2 min后,用两支试管各取5 mL烧杯中的液体,并做如下实验:
(1)向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,其现象是______________________.
(2)向另一支试管里滴加少量碘水,其现象是_____________________________________
__________________________.
(3)由上述实验得出的结论是________________________________________________.
解析:因为胶体粒子直径较大,不能透过半透膜,故烧杯中不存在淀粉粒子.而K+、Cl-等离子可以透过半透膜,故半透膜袋外面溶液遇AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀.
答案:(1)出现白色沉淀
(2)无明显变化
(3)Cl-能透过半透膜,淀粉胶体粒子不能透过半透膜(共40张PPT)
第二课时 分散系及其分类
预习全程设计
名师全程导学
案例全程导航
训练全程跟踪
第二课时
分散系及其分类
一、分散系及其分类
1.定义
把 物质分散在 物质中所得到的体系.
一种(或多种)
另一种(或多种)
被分散
容纳分散质
3.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、胶体的制备与性质
1.Fe(OH)3胶体的制备
(1)实验操作
(2)实验现象:烧杯中液体呈 色.
(3)化学方程式: .
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
红褐
2.实验探究
实验操作 实验现象 结论
当用光束照射时,盛Fe(OH)3胶体的烧杯中
,盛CuSO4溶液的烧杯中 胶体能够发生
,溶液无此性质
过滤 的滤纸上无残留物;过滤 的滤纸上有残留物 的分散质粒子能通过滤纸孔隙, 的分散质粒子不能通过
有一条光亮的
“通路”
浊液
无此现象
丁达尔效应
Fe(OH)3胶体
泥水
胶体
3.性质
(1)介稳性
胶体的稳定性介于 和 之间,在一定条件下能稳定存在,属于 体系.
(2)丁达尔效应
①内容:当光束通过胶体时,可以看到
,这是由于胶体粒子对光线 形成的.
②应用:丁达尔效应可用来区分 和 .
溶液
浊液
介稳
胶体中有一条光
溶液
亮的通路
散射
胶体
(3)电泳
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 的现象叫做电泳.
(4)聚沉
①概念:胶体的 被破坏,胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀形式从分散剂中析出,这称为胶体的聚沉.
定向移动
介稳性
②胶体聚沉方法
a.中和胶体粒子的电性,消除胶体粒子间的相互排斥,从而使胶体粒子聚集成较大颗粒沉淀析出.可加入 电解质或与 的胶体.
b. 或 :可加快胶体粒子运动的速率,增大胶体粒子之间的碰撞机会,从而使胶体粒子凝聚成较大颗粒而沉淀.
少量
胶体粒子带相反电荷
加热
搅拌
4.胶体的应用
(1)改进材料的机械性能和光学性能:如制作有色玻璃.
(2)医学上的应用:如疾病的治疗.
(3)农业上的应用:如土壤的保肥作用.
(4)日常生活中的应用:如用明矾净水、制豆腐.
(5)解释一些自然现象:如江河入海口形成三角洲
1.丁达尔效应是胶体和溶液的本质区别吗?
2.电泳现象是否说明胶体带电?
提示: (1)不是,胶体和溶液的本质区别是分散质粒子的大小不同;(2)电泳现象只是说明某些胶体粒子带电,但胶体这种分散系是不带电的.
1.在酒精和水组成的溶液中,酒精可作为分散质,有时也
可作为分散剂. ( )
提示:正确,因为由两种液体组成的分散系,一般把量大的作为分散剂.
2.胶体、溶液和浊液是三种常见的分散系. ( )
提示:正确.
3.可采用过滤的方法将胶体粒子与溶液分开. ( )
提示:错误,因为胶体粒子和溶液中的粒子都可透过滤纸.
4.所有胶体的粒子都带电荷. ( )
提示:错误,因为像淀粉溶于水形成的胶体中,胶粒不带电荷.
5.静电除尘是利用了胶体的吸附性. ( )
提示:错误,因为静电除尘是利用了胶体的电泳现象.
一、溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
分散质粒子大小 <1 nm 1 nm~100 nm >100 nm >100 nm
分散质粒子结构 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的液体小液滴
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
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 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能 不能
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体、淀粉溶液 泥水、石灰乳 牛奶、油漆
(1)分散质粒子大小不同是各种分散系的本质区别.
(2)胶体的分散质粒子大小介于1~100 nm之间,这样的粒子能够透过滤纸,而不能穿过半透膜(如鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等).半透膜具有比滤纸更细小的孔隙,只有小分子、离子能够透过,而直径较大的胶体分散质粒子不能通过,因而可以用它将胶体与溶液分开.
二、胶体的性质和提纯
内容 应用举例
性
质 丁达尔效应 一束光线通过胶体时产生一条“光路” 鉴别胶体和溶液
布朗运动 胶粒在胶体中做不停的、无秩序的运动
电泳 胶粒在外加电场作用下做定向移动[有些胶粒带电:如Fe(OH)3有些胶粒带正电,H2SiO3胶粒带负电] 工厂静电除尘
内容 应用举例
性
质 聚沉 胶体粒子聚集成为较大的颗粒,形成沉淀从分散剂中析出,常见的聚沉方法:加热、加入电解质、加入胶体粒子带相反电荷的胶体 制豆腐、工业制肥皂,解释某些自然现象,如江河入海口形成沙洲
提纯 渗析 由于胶粒较大不能透过半透膜,而离子、小分子较小可透过半透膜,用此法将胶体提纯 用于将胶体粒子和溶液离子分开
(1)胶体的分散剂可以是气体、固体或液体,根据分散剂的状态胶体可分为气溶胶(烟)、液溶胶[Fe(OH)3胶体]和固溶胶(有色玻璃).
(2)一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷;非金属氧化物、非金属硫化物的胶体粒子带负电荷.
考查点一 胶体的制备与性质——————————
[例1] 取少量Fe2O3粉末(红粽色)加入适量盐酸,所发生反应的化学方程式为________________________,反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色.用此溶液进行以下实验:
(1)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.
(2)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,继续煮沸至溶液呈________色,停止加热,制得的分散系为________.
(3)向(2)中烧杯中的分散系中逐滴滴入过量盐酸,会出现一系列变化:
①先出现红褐色沉淀,原因是______________________
_________________________________________________
_________________________________________________.
②随后沉淀逐渐溶解,溶液呈棕黄色,反应的化学方程式为____________________________________________
____________________________.
[解析] (1)Fe2O3是碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水,可溶性铁盐可与碱反应,生成Fe(OH)3沉淀.
(2)这是制备Fe(OH)3胶体的方法.
(3)Fe(OH)3胶体的胶粒带正电,可被电解质提供的阴离子把电性中和掉,进而形成较大的颗粒而沉淀,生成的Fe(OH)3沉淀可溶于盐酸生成FeCl3,其溶液呈棕黄色.
[答案] Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
(1)FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl 复分解
(2)红褐 氢氧化铁胶体
(3)①盐酸中的Cl-中和了Fe(OH)3胶粒所带的正电荷,破坏了胶体的介稳性,从而使Fe(OH)3聚集成较大的颗粒而沉降下来
②Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
[关键一点]
(1)区分胶体与溶液可从下面两个方面考虑:
①根据分散质粒子的大小来区分
分散质粒子大小在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;而溶液无丁达尔效应.
(2)下列几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是否能透过滤纸.因为胶体和溶液的分散质粒子均能透过滤纸.
“纳米材料”是粒子直径为1 nm~100 nm(纳米)的材
料,纳米碳就是其中的一种.若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质 ( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后,会析出黑色沉淀
A.①④⑥ B.②③④
C.②③⑤ D.①③④⑥
解析:分散质的粒子直径为1 nm~100 nm之间的分散系为胶体,胶体可产生丁达尔效应;胶体粒子可透过滤纸,但不能透过半透膜.
答案:B
考查点二 胶体的应用—————————————
[例2] 血液可看成一种胶体,在实验中手不慎被玻璃划破,可用FeCl3溶液应急止血,其主要原因可能是 ( )
A.FeCl3溶液有杀菌消毒作用
B.FeCl3溶液能使血液聚集沉降
C.FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口
D.FeCl3能使血液发生化学反应
[答案] B
[解析] 止血就是要让伤口处血液快速凝固,堵塞伤口,不让血液继续外流.血液中的血红蛋白以胶体形式分散在血液中,用FeCl3溶液止血,由于中和了胶体粒子吸附的电荷,使胶体粒子聚集成为较大粒子而聚沉.
[关键一点]
胶体的聚沉与化学反应中沉淀的生成不相同,胶体的聚沉不一定发生化学反应.
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.微波使局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
解析:高温和电流不可能用于手术中,局部受热则是使血液胶体凝聚的方法.
答案:B