第三单元 物质的分散系
[核心素养发展目标] 1.能根据分散质粒子直径的大小对分散系分类,知道胶体是一种重要的分散系。2.了解丁达尔效应,并能区分溶液和胶体。3.了解电解质及非电解质的概念。4.会书写部分电解质的电离方程式。
一、常见的分散系、胶体
1.分散系的概念
(1)概念:把由一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物体系。
(2)组成:分散系中被分散的物质称为分散质,起容纳分散质作用的物质称为分散剂。
2.分散系的分类
当分散剂是水或者其他液体时,根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类:
(1)分散质粒子直径小于10-9m的分散系是溶液;
(2)分散质粒子直径大于10-7m的分散系是浊液;
(3)分散质粒子直径在10-9~10-7m之间的分散系是胶体。
3.胶体的性质与应用
(1)丁达尔效应:当光束通过胶体时,在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路的现象。常用于鉴别胶体与溶液。
(2)氢氧化铁胶体具有吸附性,常用于净水。
(3)胶体的应用
①铁盐和铝盐用作净水剂。
②改进材料的机械性能和光学性能。
③医学上利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病。
④广泛用于冶金工业中的选矿、石油原油的脱水、有机高分子材料的制造。
(1)胶体、溶液和浊液都为混合物( )
(2)分散系中的分散剂一定为液体( )
(3)分散系中的分散质一定为纯净物( )
(4)蔗糖水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体( )
(5)溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小( )
(6)根据丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体、浊液( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
1.(2019·深圳高级中学期末)朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影……”。结合这段文字及所学的化学知识,判断下列说法正确的是( )
A.荷塘上方的薄雾是水蒸气
B.月光通过薄雾时产生了丁达尔效应
C.薄雾中的微粒直径大约是2.5 pm
D.“大漠孤烟直”中的孤烟成分和这种薄雾的成分相同
答案 B
解析 荷塘上方的薄雾是空气中的小液滴,不是水蒸气,属于胶体,胶体粒子的直径为1~100 nm,可以产生丁达尔效应,A、C项错误,B项正确;“大漠孤烟直”中的孤烟指的是固体小颗粒,与这种薄雾的成分不同,D项错误。
考点 胶体的性质
题点 胶体的性质
2.下列叙述正确的是( )
A.直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体
B.用过滤的方法可以将胶体和溶液分离
C.利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体
D.胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
答案 C
解析 胶体是一类分散质直径介于1~100 nm之间的分散系,A项错误;胶体和溶液都能通过滤纸,无法将二者分离,B项错误;胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的大小,D项错误。
考点 分散系及其分类
题点 三种分散系的区别
溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子种类
分子、离子
较多分子集合体或大分子
大量分子集合体(固体小颗粒或小液滴)
分散质粒子直径
d<1 nm
1 nm d>100 nm
外部特征
均一、透明、稳定
均一、透明、较稳定
不均一、不透明、不稳定
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
鉴别方法
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层
实例
碘酒、蔗糖溶液、盐酸、酒精溶液
豆浆、云、雾、烟、淀粉溶液、蛋白质溶液
泥浆、油水混合物、氢氧化铜的悬浊液
二、电解质溶液
1.电解质和非电解质
(1)电解质
(2)非电解质
2.电解质(酸、碱、盐)在水溶液中的电离
(1)电离的概念
电离是电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。
(2)表示方法——电离方程式
电离方程式是用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。写出下列酸、碱、盐的电离方程式:
①硫酸(H2SO4):H2SO4===2H++SO 。
②氢氧化钠(NaOH):NaOH===Na++OH- 。
③硫酸钠(Na2SO4):Na2SO4===2Na++SO 。
(3)从电离角度理解酸、碱、盐:
(1)铜丝、NaCl溶液和盐酸都能导电,所以三者都是电解质( )
(2)NH3、CO2的水溶液能导电,所以NH3、CO2均是电解质( )
(3)NaCl是电解质,所以NaCl固体可以导电( )
(4)BaSO4难溶于水,其水溶液几乎不导电,所以BaSO4是非电解质( )
(5)电解质发生电离,是在通电条件下才发生的( )
(6)NaHSO4在水溶液中可以电离出H+,所以NaHSO4属于酸( )
(7)液态硫酸无法电离,只有在溶于水形成水溶液时才发生电离( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√
1.(2019·德州高一检测)现有下列物质:
①氢氧化钠固体 ②铜丝 ③氯化氢气体 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥氨水 ⑦碳酸钠粉末 ⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩胆矾晶体
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是____________。
(2)属于电解质的是__________________。
(3)属于非电解质的是________________。
(4)上述状态下的电解质不能导电的是____________。
答案 (1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧ (4)①③⑦⑩
解析 化合物酸(如氯化氢)、碱(如氢氧化钠)、盐(如碳酸钠、胆矾)都是电解质;化合物非金属氧化物(如二氧化碳)、有机物(如蔗糖)都是非电解质;单质(如铜)和混合物(如氨水)既不是电解质,也不是非电解质。能导电的物质有金属(如铜)、熔融电解质(如熔融氯化钠)、电解质溶液(如稀硫酸、氨水)。
考点 电解质和非电解质
题点 电解质、非电解质的概念
2.NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。
(1)NaHSO4在水溶液中的电离方程式为____________________________________________。
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为__________________________________________。
(3)下列说法中正确的是________(填字母)。
a.NaHSO4属于酸
b.NaHSO4属于盐
c.NaHSO4属于电解质
d.NaHSO4溶液能与Zn反应生成氢气
提示 (1)NaHSO4===Na++H++SO
(2)NaHSO4Na++HSO
(3)bcd
考点 电解质的电离
题点 电解质的电离
(1)能导电的物质不一定是电解质(如金属、石墨、盐酸等),电解质不一定能导电。
(2)溶于水能导电的化合物不一定是电解质(如二氧化碳、氨等是非电解质)。
(3)电解质溶于水能导电,但熔融状态下不一定能导电(如氯化氢等)。
(4)电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(5)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物(溶液)、单质既不是电解质也不是非电解质。
知识拓展 从电离角度理解电解质的分类和酸、碱、盐的分类
1.电解质的分类
2.酸的分类
酸
3.碱的分类
碱
4.盐的分类
盐
1.根据气象台报道,近年来每到春季,沿海一些城市经常出现大雾天气,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
答案 D
解析 雾是由悬浮在大气中的小液滴构成的,小液滴的直径在1~100 nm之间,所以雾属于胶体。
考点 分散系及其分类
题点 胶体
2.下列分散系中,分散质微粒直径介于10-9~10-7 m之间的是( )
A.溶液 B.胶体 C.悬浊液 D.乳浊液
答案 B
解析 溶液分散质微粒直径小于10-9 m,胶体分散质微粒直径介于10-9~10-7 m之间,悬浊液分散质微粒直径大于10-7 m,乳浊液分散质微粒直径大于10-7 m。
考点 分散系及其分类
题点 胶体
3.氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )
A.分散质粒子直径在1~100 nm之间
B.都是混合物
C.都是无色、透明的溶液
D.都呈红褐色
答案 B
解析 氯化铁溶液与氢氧化铁胶体两种分散系,都属于混合物;氯化铁溶液呈棕黄色,其分散质粒子直径小于1 nm;氢氧化铁胶体呈红褐色,其分散质粒子直径在1~100 nm之间。
考点 分散系及其分类
题点 溶液与胶体的性质
4.现有一种固体化合物X不导电,但熔融状态或溶于水导电,下列关于X的说法中,正确的是( )
A.X一定为电解质 B.X可能为非电解质
C.X只能是盐类 D.X只能是碱类
答案 A
解析 因为该化合物在熔融状态或溶于水能导电,该化合物一定是电解质,可以是盐类(如氯化钠),也可以是碱类(如氢氧化钠)等。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质与非电解质的概念
5.适度饮水有益于健康,但过量饮水使体内电解质浓度过低,导致生理紊乱而引起“水中毒”,下列属于人体内常见电解质的是( )
A.二氧化碳 B.氯化钠
C.硫酸钡 D.葡萄糖
答案 B
解析 酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水、部分非金属氢化物等是电解质;单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质;非金属氧化物、部分非金属氢化物、大部分有机物等是非电解质。氯化钠、硫酸钡属于电解质,二氧化碳、葡萄糖属于非电解质;人体体液中离不开氯化钠。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质
6.现有中学化学中常见的八种物质:
①固体氢氧化钡 ②石墨棒 ③纯醋酸 ④液态氯化氢 ⑤硫酸氢钾固体 ⑥熔融氯化钠 ⑦蔗糖 ⑧碳酸钠粉末
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是________,属于非电解质的是________。
(2)属于酸的是________,属于碱的是________,属于盐的是________。
(3)写出①④⑤⑧在水溶液中的电离方程式:
①________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________;
⑧________________________________________________________________________。
答案 (1)②⑥ ⑦ (2)③④ ① ⑤⑥⑧
(3)①Ba(OH)2===Ba2++2OH-
④HCl===H++Cl-
⑤KHSO4===K++H++SO
⑧Na2CO3===2Na++CO
考点 电解质溶液
题点 电解质溶液的综合考查
A组 基础对点练
题组一 分散系及其类别
1.下列关于硫酸铜溶液和泥水的说法中不正确的是( )
A.都是混合物 B.都是分散系
C.分散剂相同 D.分散质粒子相同
答案 D
解析 硫酸铜溶液和泥水两种分散系都是混合物,它们的分散剂都是水,但分散质粒子不同,硫酸铜溶液的分散质粒子是铜离子和硫酸根离子,泥水(悬浊液)的分散质粒子是固体小颗粒。
考点 分散系及其类别
题点 三种分散系的异同
2.溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是( )
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
答案 C
考点 分散系及其类别
题点 三种分散系的区别
3.用特殊方法把固体物质加工到纳米级的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是( )
A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
答案 C
解析 胶体微粒的直径在1~100 nm之间。
考点 分散系及其类别
题点 胶体
题组二 电解质和非电解质
4.下列关于电解质和非电解质的说法中正确的是( )
A.它们研究的对象都是化合物
B.它们的水溶液都能导电
C.电解质一定能导电
D.不导电的物质一定是非电解质
答案 A
解析 电解质和非电解质研究的对象都是化合物;电解质为固体时不能导电;不导电的物质不一定是非电解质(如电解质固体等)。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质与非电解质的概念
5.下列各选项中,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A.二氧化碳、硫酸钡 B.盐酸、蔗糖
C.硝酸钾、酒精 D.氢氧化钠、氯气
答案 C
解析 酸、碱(如氢氧化钠等)、盐(如硫酸钡、硝酸钾等)、活泼金属氧化物、水、部分非金属氢化物都是电解质;非金属氧化物(如二氧化碳等)、部分非金属氢化物、大部分有机物(如蔗糖、酒精等)都是非电解质;单质(如氯气等)和混合物(如盐酸等)既不是电解质,也不是非电解质。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质与非电解质物质类别
6.下列说法正确的是( )
A.液态氯化氢不导电,所以氯化氢是非电解质
B.二氧化碳的水溶液导电,所以二氧化碳是电解质
C.铜丝、石墨都能导电,所以它们都是电解质
D.蔗糖在水溶液中和熔融状态时都不导电,所以蔗糖是非电解质
答案 D
解析 酸(如氯化氢等)、碱、盐都是电解质;非金属氧化物(如二氧化碳等)、有机物(如蔗糖等)都是非电解质;单质既不是电解质也不是非电解质。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质与非电解质的判断
题组三 电解质在水溶液中的电离
7.氯化钠溶液能导电是因为( )
A.氯化钠是一种化合物
B.氯化钠易溶于水
C.溶于水时产生自由移动的离子
D.通电时产生自由移动的离子
答案 C
解析 电解质氯化钠溶于水时,电离产生自由移动的钠离子与氯离子,故氯化钠溶液能导电。
考点 电解质的电离
题点 电解质的电离
8.在水溶液中,下列电离方程式书写错误的是( )
A.BaCl2===Ba2++Cl-
B.Na2CO3===2Na++CO
C.MgCl2===Mg2++2Cl-
D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
答案 A
解析 A项中原子和电荷不守恒,应写为BaCl2===Ba2++2Cl-。
考点 电解质的电离
题点 离子方程式的书写
9.对下列物质进行的分类正确的是( )
A.纯碱、烧碱都属于碱
B.CuSO4·5H2O属于电解质
C.凡能电离出H+的化合物都属于酸
D.盐类物质一定含有金属阳离子
答案 B
解析 纯碱为碳酸钠,属于盐; CuSO4·5H2O是化合物,溶于水自身发生电离而使溶液导电,属于电解质;能电离出H+的化合物不一定是酸(如酸式盐硫酸氢钠); 氯化铵等铵盐中不含金属阳离子。
考点 电解质
题点 酸、碱、盐的判断
10.下列都是中学化学常见的物质:
①Cu ②NaCl ③NaHSO4 ④SO2 ⑤H2SO4 ⑥C2H5OH(酒精) ⑦CaCO3 ⑧BaSO4 ⑨Cu(OH)2 ⑩NaOH
请按下列分类标准回答:
(1)属于电解质的是________________(填序号,下同)。
(2)溶于水能电离出H+的是______,属于酸的是____。
(3)属于难溶碱的是____,属于难溶盐的是______。
答案 (1)②③⑤⑦⑧⑨⑩ (2)③⑤ ⑤ (3)⑨ ⑦⑧
【考点】 电解质与电解质的电离
【题点】 电解质的判断与电解质电离的综合考查
11.用白磷还原法可制得一种金的分散系,该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下:
①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL,加蒸馏水60 mL。
②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL,再滴加碳酸钾0.6 mL,振荡变成棕红色。
③加热煮沸至溶液变成透明红色。
④分离提纯,除去无机溶质。
所得分散系中,金颗粒直径为5~12 nm。
请回答下列问题:
(1)该分散系属于________,其分散质是________。
(2)用一束强光照射该分散系,从侧面可看到________________________________________。
答案 (1)胶体 金颗粒 (2)分散系中形成一条光亮的通路
考点 分散系及其分类
题点 胶体
B组 综合强化练
1~5题是单项选择题,6~8题是不定项选择题
1.(2020·淄博一中高一期中)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的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子的直径为5.5~36 nm的磁流体。下列说法中正确是( )
A.所得到的分散系属于溶液
B.用一束光照射该分散系时,可以看到一条光亮的通路
C.该分散系不能透过滤纸
D.该分散系的分散质为Fe(OH)3
答案 B
解析 分散质粒子直径大小在1~100 nm的分散系是胶体,可产生丁达尔效应,也能透过滤纸;由颜色可知分散质不是Fe(OH)3。
【考点】 胶体的性质
【题点】 胶体的性质
2.有人设想通过特殊的方法将碳酸钙加工成为纳米碳酸钙(即碳酸钙粒子直径达到纳米级),这将使建筑材料的性能发生巨大的变化。下列关于纳米碳酸钙的说法正确的是( )
A.纳米碳酸钙是与胶体相似的分散系
B.纳米碳酸钙分散到水中所得到的分散系会产生丁达尔效应
C.纳米碳酸钙的化学性质与原来碳酸钙完全不同
D.纳米碳酸钙粒子不能透过滤纸
答案 B
解析 纳米碳酸钙是纯净物,分散系是混合物,A项错误;纳米碳酸钙的化学性质与原来碳酸钙相比不会发生改变,C项错误;与胶体中的胶粒(微粒直径在10-9~10-7m之间)能透过滤纸一样,纳米碳酸钙粒子也能透过滤纸,D项错误。
考点 胶体的性质
题点 胶体的性质
3.(2019·湛江高一检测)导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下,载流子发生定向运动,形成明显的电流。第一类导体是金属,是最常见的一类导体。第二类导体是有电解质的溶液或熔融电解质,其载流子是正、负离子。
下列叙述正确的是( )
A.虽然石墨有较好的导电性,但它属于非电解质
B.实验测得CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
C.实验测得液态HCl、固体NaCl均不能导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
D.蔗糖(纯净物)在水溶液和熔融状态下均不能导电,所以蔗糖属于非电解质
答案 D
解析 导电的不一定是电解质,石墨能导电,但石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;CO2的水溶液能导电,但不是CO2自身电离产生离子,是CO2与水反应生成的H2CO3电离造成,属于非电解质,B错误;液态HCl不能导电,但溶于水时导电,固体NaCl不导电,但溶于水或熔融状态下能导电,因此HCl、NaCl是电解质,C错误;在水溶液和熔融状态下均不能导电的化合物是非电解质,D正确。
【考点】 电解质及导电性
【题点】 电解质及导电性的判断
4.(2019·湖北襄阳一中高一检测)下列说法正确的是( )
①难溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是非电解质
②不是电解质的物质一定是非电解质
③强酸溶液的导电能力一定大于弱酸溶液的导电能力
④电解质溶液能导电的原因是溶液中有自由移动的阴离子和阳离子
⑤熔融的电解质都能导电
A.①③⑤ B.②④⑤
C.只有④ D.只有⑤
答案 C
解析 碳酸钙、硫酸钡属于盐类,虽难溶于水,但它们是电解质;单质既不是电解质,也不是非电解质;熔融态的硫酸不能导电。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质与非电解质的判断
5.NaHSO4在水溶液中能够电离出H+、Na+和SO。下列对NaHSO4的分类中不正确的是( )
A.NaHSO4是盐
B.NaHSO4是酸式盐
C.NaHSO4是钠盐
D.NaHSO4是酸
答案 D
解析 在水溶液中电离生成的阳离子全部是氢离子的化合物才是酸。
【考点】 电解质的电离
【题点】 从电解质电离的角度理解酸、碱、盐
6.下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中解离出来的离子情况,根据表中信息分析正确的是( )
溶质
酸
盐
碱
HCl
H2SO4
NaCl
NaHSO4
NH4Cl
NaOH
NH3·H2O
解离出的离子
H+、Cl-
H+、SO
Na+、Cl-
Na+、H+、SO
NH、Cl-
Na+、OH-
NH、OH-
A.在水溶液中解离出H+的物质不一定是酸
B.在水溶液中电离出金属阳离子和酸根离子的物质一定是盐
C.盐溶液解离出来的阳离子一定是金属离子
D.碱溶液解离出的离子一定是金属阳离子和OH-
答案 AB
解析 NaHSO4属于盐,在水溶液中电离出来的离子有H+,但不属于酸,A正确;盐由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子形成,则在水溶液中电离出金属阳离子和酸根离子的物质一定是盐,B正确,C错误;NH3·H2O属于碱,在溶液中解离成的阳离子是NH,不是金属离子,D错误。
考点 电解质的电离
题点 电解质的电离
7.(2019·北京四中期中)下列物质中,能够导电的电解质是( )
A.Cu B.熔融MgCl2
C.酒精 D.蔗糖
答案 B
解析 Cu能导电,但Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;熔融MgCl2中含有能自由移动的Mg2+和Cl-,能导电,所以熔融MgCl2是能够导电的电解质,故B正确;酒精、蔗糖中均没有能自由移动的阴、阳离子,不能导电,都是非电解质,故C、D错误。
考点 电解质与非电解质
题点 电解质的导电性
8.(2020·武汉部分重点中学高一期中)下列说法正确的是( )
A.某物质不是电解质就是非电解质
B.碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3===Na++H++CO
C.能电离出H+ 的化合物都是酸
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目不一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数多
答案 D
解析 单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质,故A错误;碳酸是弱电解质,HCO保留化学式,碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3===Na++HCO,故B错误; 能电离出H+ 的化合物可能是酸,也可能是酸式盐,如NaHSO4,故C错误;导电能力跟离子浓度有关,与离子所带电荷数有关,溶液的体积不能确定,导电性强的溶液里自由移动的离子数目不一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数多,故D正确。
【考点】 电解质的电离
【题点】 电解质电离的综合考查
9.根据题给信息,回答下列问题:
(1)下列物质的电离方程式如下:
HClO4===H++ClO;
Ba(OH)2===Ba2++2OH-;
Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO;
Cu(NO3)2===Cu2++2NO。
属于酸的物质为________(写化学式,下同);属于碱的物质为________;属于盐的物质为______________________________________________________________________________。
(2)化工生产中常用到“三酸(硝酸、硫酸和盐酸),两碱(烧碱和纯碱)”。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是______。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是______,依据是________________________。
③写出纯碱的电离方程式:________________________________________________________。
答案 (1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、Cu(NO3)2
(2)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物
③Na2CO3===2Na++CO
解析 纯碱是碳酸钠,属于盐,不是碱;盐酸是氯化氢的水溶液,是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
考点 电解质溶液
题点 电解质与非电解质的判断、电解质的电离