第二章第一节 物质的分类 同步辅导与测试

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第二章　化学物质及其变化
第一节　物质的分类
【本节学习要点】
1．能根据物质的组成和性质对物质进行分类。2.了解胶体是一种常见的分散系。
重难点一、物质的分类
1．物质分类的标准很多，常有：
2．一类物质有多种分类方法
如酸的其他分类：
(还有其他分类方法)
3．理清交叉分类的关系
如氧化物的分类中：
(1)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7、A
l2O3等；
(2)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等；
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7等；
(4)碱性氧化物一定是金属氧化物。
氧化物交叉分类图：
重难点二、分散系及其分类
　常见三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子大小 ＜1 nm 1 nm～100 nm ＞100 nm
分散质粒子 分子、原子或离子 许多分子的集合体或单个高分子 巨大数目分子的集合体
性质 外观 均一、透明 均一、有的透明 不均一、
不透明
稳定性 稳定 介稳体系 不稳定
能否透过 滤纸 能 能 不能
半透膜 能 不能 不能
是否有丁达尔效应 无 有 无
能否发生电泳现象 不能 能 不能
实例 饱和NaCl溶液、澄清的石灰水 豆浆、牛奶 泥浆水、Ca(OH)2的悬浊液
特别提醒　(1)三类分散系的本质区别是分散质粒子的大小，分散系的性质(如是否透明、均一、稳定)都是由它决定的。同种分散质在不同分散剂中可以得到不同的分散系，如NaCl溶于水得溶液，溶于酒精得胶体。
(2)液体分散系的稳定性质
①溶液是最稳定的分散系
这是因为这类分散系中的分散质(溶质)对于分散剂(溶剂)而言是可溶性的。溶质以分子、原子或离子(直径＜1 nm)的形式自发地分散在溶剂中，形成均一、稳定的混合物。
②浊液是不稳定的分散系
因为分散质粒子是大量分子的集合体，分散质粒子容易在重力的作用下沉降或沉淀，故表现出浑浊、不稳定、不透明、不均一的外观特征。
③胶体是介稳性的分散系
胶体之所以具有介稳性，主要是因为胶体粒子可以通过吸附而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同，在通常情况下，它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大，使它们不易聚集。胶体粒子所作的布朗运动也使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。
(3)胶体与溶液的外观相似。
重难点三、胶体
1．胶体的本质特征
胶体粒子的直径在1 nm～100 nm之间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。
2．胶体的分类
3．Fe(OH)3胶体的制备注意要点
(1)实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。原因是若氯化铁溶液浓度过低，不利于氢氧化铁胶体的形成。
(2)向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。
(3)实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多，易使制备的胶体发生聚沉。
(4)往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。
(5)要边加热边摇动烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。
4．胶体的性质
(1)丁达尔效应
①丁达尔效应是由于胶粒对可见光的散射而产生的，是一种物理现象；
②丁达尔效应是胶体特有的性质，可用来鉴别胶体与溶液；
③液溶胶、气溶胶能发生丁达尔效应，大多数固溶胶无此性质；
④丁达尔效应证明了胶粒的大小范围。
(2)电泳
①电泳现象表明胶粒带电荷，同种胶粒带同种电荷，但胶体是电中性的；
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；
③胶体粒子因带有同种电荷，相互排斥，不易聚成大颗粒，这是胶体具有介稳性的主要原因；
④并不是所有的胶体微粒都带电，如：淀粉胶体的胶体微粒不带电。
⑤固溶胶不发生电泳现象；气溶胶在高压电的条件下也能发生电泳现象；凡是胶粒带电荷的液溶胶，通常都可发生电泳现象，而胶体微粒为中性分子的淀粉胶体，无电泳现象。
(3)聚沉
胶体聚沉的方法：
①加入可溶性电解质(或电解质溶液)
加入的电解质在分散剂中电离，产生的与胶体颗粒带有相反电荷的离子中和了胶粒所带的电荷，消除了胶粒之间的斥力，从而使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉。
②加入与胶粒带有相反电荷的胶体
胶体中的分散质粒子吸附离子而带有电荷是胶体具有介稳性的主要原因。由于同种分散质粒子带同种电荷，在一般情况下，它们之间的相互排斥使它们不容易聚集成直径大于100 nm的大颗粒，故可以稳定存在较长时间。加入与胶粒带相反电荷的胶体，中和了胶粒的电荷，使得胶粒之间的斥力减小，聚集成较大的颗粒而聚沉。
③加热或搅拌
加热或搅拌可以加快胶粒的运动速率，增大了胶粒的碰撞机会，从而易使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉。
特别提醒　从胶体微粒大小认识胶体的某些特征。由于胶体微粒直径在1～100 nm之间，它对光有一定的散射作用，因而胶体有特定的光学性质——丁达尔效应；也正是由于胶粒直径不大，所以胶体也有它的力学性质——布朗运动；胶体粒子较小，其表面积较大，具有强大的吸附作用，选择吸附某种离子而带有电荷，使得胶粒互相排斥，因而胶体具有介稳性，且显示胶体的电学性质——电泳现象。
5．胶体的应用
(1)农业生产：土壤的保肥作用。土壤胶粒带负电荷能吸附NH，可防止铵盐随雨水流失。
(2)医疗卫生：血液透析(渗析)；血清上的电泳实验；利用电泳分离氨基酸和蛋白质；不同血型的人不能相互输血(胶体聚沉)。
(3)日常生活中胶体聚沉的应用：制豆腐；两种型号的墨水不能混用；明矾、硫酸铁净水。
(4)自然地理：江河入海口处形成三角洲。其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。
(5)工业生产：制有色玻璃；工业制皂的盐析(胶体聚沉)；冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘(胶体电泳)。
(6)科学技术：由于纳米粒子的直径与胶体粒子的直径大致相当，故胶体化学与高科技紧密联系到一起。
题型1物质的分类方法
【例1】　下列各组物质按组成规律不同分类，请找出与其他种类不同的物质
(1)HCl　H2SO4　H2CO3　HNO3
(2)NaCl　KNO3　Na2CO3　NaNO3
(3)Fe　A
l　Zn　C
(4)溶液　水　浊液　胶体
解析　(1)只有HCl是无氧酸，其余是含氧酸。(2)只有KNO3是钾盐，其余是钠盐；只有NaCl是无氧酸盐，其余是含氧酸盐。(3)只有C是非金属单质，其余都是金属单质。(4)只有水是纯净物，其余都是混合物。
答案　(1)HCl　(2)NaCl或KNO3　(3)C　(4)水
解决此类题目的关键是快速地找到相应“标准”，此题考查学生分析问题的能力，有时“标准”不同，分类也不同。
题型2胶体的性质
【例2】　胶体和其他分散系的本质区别是(　　)
B＋C：_______________________________________________；
.分散质粒子的大小
B．是不是一种稳定的体系
C．会不会产生丁达尔效应
D
.粒子有没有带电荷
解析　胶体和其他分散系的本质区别就是其分散质粒子的大小，胶体：1～100 nm、溶液：＜1 nm、浊液：＞100 nm；胶体具有介稳性，但不是与其他分散系的本质区别；丁达尔效应仅能用来区别胶体与溶液。
答案　B＋C：____________________________________________________；
对于三种分散系，其本质的区别就是分散质粒子的大小。胶粒由于吸附溶液中的阴离子或阳离子而带负电荷或正电荷，胶体本身并不带电，是中性的。有的胶体如淀粉胶体，其胶粒也不带电。
题型3胶体的制备
【例3】　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)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列液体中，能形成胶体的是________。
B＋C：___________________________________________________；
A．.冷水　　　　　　　 B．沸水
C．NaOH浓溶液 D..NaCl浓溶液
(2)现有甲、乙、丙、丁四名同学进行Fe(OH)3胶体的制备
①甲同学的操作是：取一小烧杯，加入25 mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2 mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。
请评价该操作是否正确______。
②乙直接加热饱和FeCl3溶液，请评价是否正确________。
③丙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟，请评价是否正确________。
④丁按教材步骤操作时，边滴加FeCl3饱和溶液边用玻璃棒搅拌，结果没有制得胶体，请你帮他分析其中的原因_________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式：______________________________________。
(4)怎样检验你制得的胶体？________________________________。
(5)取少量你制得的胶体加入试管中，加入(NH4)2SO4溶液，现象是______________，这种现象称为胶体的____________。
(6)氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是__________。
A
A．.胶粒直径小于1 nm　　　　　　　 B．胶粒带正电荷
C．胶粒作布朗运动 D.胶粒能透过滤纸
(7)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_______________________________。
B＋C：________________________________________________；
A．.Fe(OH)3胶体粒子的大小在1～100 nm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胶体的分散质能通过滤纸
解析　(1)FeCl3在冷水中反应程度小，不能形成Fe(OH)3胶体；FeCl3与NaOH浓溶液反应生成Fe(OH)3沉淀；Fe(OH)3胶体微粒带正电荷，遇NaCl溶液发生胶体聚沉，生成Fe(OH)3沉淀，不会形成胶体。
(2)①甲同学操作正确　②乙同学直接加热FeCl3饱和溶液，因FeCl3溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀　③丙长时间加热会导致Fe(OH)3胶体聚沉　④制备Fe(OH)3胶体时，边滴加饱和FeCl3溶液边振荡烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，因为用玻璃棒搅拌时，会减弱胶粒对电荷的吸附能力，使胶粒容易碰撞结合形成更大的颗粒而沉降。
(3)书写方程式时不能写成“Fe(OH)3↓”。
(4)丁达尔效应是区别胶体与溶液的最佳方法。
(5)Fe(OH)3胶粒所带正电荷被SO所带负电荷中和，产生红褐色沉淀。
(6)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是胶粒带正电荷，互相排斥不易形成沉淀；布朗运动是胶体稳定存在的次要原因。
(7)胶体微粒直径在1～100 nm之间是胶体的本质特征，决定了胶体的性质。
答案　(1)B　(2)①正确　②不正确　③不正确　④因为用玻璃棒搅拌时，会减弱胶粒对电荷的吸附能力，使胶粒易碰撞结合成更大的颗粒而沉降
(3)FeCl3＋3H2O△,Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
(4)利用丁达尔效应：让一束光线通过制得的Fe(OH)3胶体，从侧面观察到一条光亮的“通路”，说明已经制得胶体
(5)产生红褐色沉淀　聚沉
(6)B　(7)B＋C：___________________________________________________；
制备Fe（OH）3胶体的关键是控制条件，促使难溶物生成而又不形成沉淀。
1．CuSO4溶液和Cu(OH)2胶体共同具备的性质是(　　)
B＋C：__________________________________________________；
.分散质的粒子都可以通过滤纸
B．都比较稳定，密封一段时间也不会产生沉淀
C．都能产生丁达尔效应
D
.加入盐酸先产生沉淀，然后沉淀溶解
答案　A
B
解析　溶液和胶体都是比较稳定的分散系，分散质都能通过滤纸，但CuSO4溶液不能产生丁达尔效应，在CuSO4溶液中加入盐酸不会产生沉淀。
2．下列反应方程式中，有一个与其他三个在分类上不同，这个反应是(　　)
A.2KClO32KCl＋3O2
B．N2＋3H22NH3
C．H2＋Cl22HCl
D.NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3
答案　A
解析　A中反应为分解反应，其余3个为化合反应。
3．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加入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
答案　A
解析A项为FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，即生成沉淀而非胶体；血液是胶体，B项是胶体的聚沉；C项为胶体的丁达尔效应；D项为血液的渗析，有毒物质可透过半透膜与血液分离，而血液中蛋白质等分散质粒子不能透过半透膜仍留在血液中。
4．“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及军事科学中。所谓“纳米材料”，是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，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.能全部透过半透膜
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
答案　B
解析　纳米材料粒子直径为几纳米至几十纳米，符合胶体分散质粒子直径范围1～100 nm，所以纳米材料形成的分散系属于胶体，应具有胶体的性质，能发生丁达尔效应。
5．无机化合物可根据其组成和性质进行分类
(1)上图所示的物质分类方法名称是　　　　　　。
(2)
物质类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物
化学式 ①HCl②　 ③ 　　　　④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3⑥　 　 ⑦CO2 ⑧Na2O ⑨NH3⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质，分别填在上表中②③⑥后面。
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式_______________________________。
(4)写出实验室由⑩制备2O2-得电子4e-
的化学方程式_____________________________________________________。
(5)实验室制备⑦常用　　　和　　　反应，检验该气体的方法是____________________________________________________。
6．(1)从聚沉、布朗运动、丁达尔效应中，选出适当的词语填入下列每小题的空格中：
①在肥皂水中透过强光，可看到光带，这种现象称为________________。
②在Fe(OH)3胶体中加入(NH4)2SO4，产生红褐色沉淀，这种现象叫做____________。
(2)已知淀粉溶于水后，淀粉粒子的直径在1～100 nm之间。现有两试剂瓶的标签模糊不清，只知道分别盛有淀粉溶液和氯化钠溶液，试用多种方法将其鉴别。
方法一：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方法二：______________________________________________________________。
方法三：__________________________________________________________。
答案　(1)①丁达尔效应　②聚沉　(2)方法一：在水平方向上用激光笔照射两个试剂瓶，能够发生丁达尔效应的是淀粉溶液，余者为氯化钠溶液
方法二：分别取1 mL未知溶液于两支试管中然后分别滴入1～2滴碘水，溶液变蓝的是淀粉溶液，余者为氯化钠溶液
方法三：分别取1 mL未知溶液于两支试管中，然后在酒精灯火焰上加热，出现糊状聚沉的是淀粉溶液，余者为氯化钠溶液
另外的方法还有：导电法(氯化钠溶液导电、淀粉溶液不导电)等。
解析　本题属于一道开放性的试题，这类试题可以有效地考查发散思维能力。只要原理正确、方法合理的答案都是正确的。在解这类题目时，既要防止思路单一，只从某一个角度考虑问题，不能满足题目多种答案的要求；又要注意利用好基本知识，避免在选择方法时出现科学性错误。
物质的鉴别关键要抓住物质间性质的差异，解答本题就是要找出淀粉溶液与氯化钠溶液的性质不同。在分析时，要注意利用题目中提供的信息。
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