高考化学考点精讲考点35胶体

高考化学考点精讲考点35胶体

考点35胶体 ‎1．复习重点 ‎1．掌握溶液、悬浊液、乳浊液、胶体的概念，区别及鉴别它们的方法；‎ ‎2．掌握胶体的本质特征及性质；‎ ‎3．了解Fe(OH)3、AgI、硅酸溶胶的制备方法；‎ ‎4．掌握胶体的凝聚方法 ‎2．难点聚焦 ‎（一）分散系的概念、种类 ‎1、分散系：由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫做分散质；另一种物质叫分散剂。‎ ‎2、分散系的种类及其比较：‎ 根据分散质微粒的大小，分散系可分为溶液、胶体和浊液（悬浊液和乳浊液）。由于其分散质微粒的大小不同，从而导致某些性质的差异。现将它们的比较如下：‎ ‎ 分散系 溶液 胶体 悬浊液、乳浊液 微粒直径 小于1nm ‎1nm—100nm 大于100nm 外观 均一透明 多数均一透明 不均一、不透明 分散质微粒组成 单个分子或离子 许多离子、分子的集合体，或高分子 巨大数量分子或离子的集合体 能否透过滤纸 能 能 悬浊液不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 实例 食盐水，碘酒 Fe(OH)3胶体、淀粉胶体 泥水、牛奶 二、胶体：‎ ‎1、胶体的本质特征：分散质粒子大小在1nm—100nm之间 ‎2、胶体的制备与提纯：‎ 实验室制备胶体的方法一般用凝聚法，利用盐类的水解或酸、碱、盐之间的复分解反应来制备。例如Fe(OH)3、Al(OH)3胶体就是利用盐类的水解方法来制得。‎ 利用胶体中的杂质离子或分子能穿透半透膜，而胶体微粒不能透过半透膜的特点，可用渗析法来提纯、精制胶体。‎ ‎3、胶体的分类：‎ ‎ 分散剂是液体——液溶胶。如Al(OH)3胶体，蛋白质胶体 ‎（1）按分散剂的状态分 分散剂是气体——气溶胶。如雾、云、烟 ‎ 分散剂是固体——固溶胶。如烟水晶、有色玻璃。‎ ‎（2）按分散质的粒子分 粒子胶体——胶粒是许多“分子”的集合体。如Fe(OH)3胶体。‎ ‎ 分子胶体——胶粒是高分子。如淀粉溶胶，蛋白质胶体等。‎ ‎4、胶体的性质与应用：‎ ‎（1）从胶体微粒大小，认识胶体的某些特征。由于胶体微粒在1nm—100nm 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——丁达尔现象；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，它选择吸附了某种离子，带有电荷，互相排斥，因而胶体具有相对稳定性，且显示胶体的电学性质——电泳现象。‎ ‎（2）根据胶体的性质，理解胶体发生凝聚的几种方法。正是由于胶体微粒带有同种电荷，当加入电解质或带相反电荷的胶粒时，胶体会发生凝聚；加热胶体，胶粒吸附的离子受到影响，胶体也会凝聚。如果胶粒和分散剂一起凝聚成不流动的冻状物，这便是凝胶。‎ ‎（3）利用胶体的性质和胶体的凝聚，可区别溶液和胶体。‎ ‎1）胶体有丁达尔现象，而溶液则无这种现象。‎ ‎2）加入与分散质不发生化学反应的电解质，溶液无明显现象，而胶体会产生凝聚。‎ ‎（三）胶体的制备方法 ‎　　制备溶胶的必要条件是要使分散质粒子大小在lnm～100nm之间。由于溶胶是热力学不稳定体系，在制备过程中还要加入稳定剂（如电解质或表面活性物质）。制备方法原则上有两种，一是使固体颗粒变小的分散法，一是使分子或离子聚结成胶体的凝聚法。‎ ‎　　常用的分散法有研磨法、胶溶法等。研磨法是把粗颗粒的固体放在胶体磨中研细，在研磨的同时要加入明胶等稳定剂。胶溶法是通过向新生成并经过洗涤的沉淀中加入适宜的电解质溶液作稳定剂，再经搅拌，使沉淀重新分散成胶体颗粒而形成溶胶，这种过程称为胶溶作用，如在新生成的Fe（OH）3沉淀中，加入少量FeCl3稀溶液可制得Fe（OH）3溶胶。‎ ‎　　凝聚法有多种方法，应用也比分散法广泛，主要可分为化学反应法、改换溶剂法等。所有反应，如复分解、水解、氧化还原、分解等，只要能生成难溶物，都可以通过控制反应条件（如反应物浓度、溶剂、温度、pH、搅拌等）用来制备溶胶，这些被称之为化学反应法。例如：‎ ‎　　（1）利用水解反应 ‎　　教材中介绍的Fe（OH）3溶胶的制备，利用的就是FeCl3的水解反应：‎ FeCl3（稀溶液）＋H2OFe（OH）3（溶胶）＋3HCl ‎　　如果将碱金属硅酸盐类水解，则可制得硅酸溶胶：‎ Na2SiO3（稀溶液）＋2H20H2SiO3（溶胶）＋2NaOH ‎　　（2）利用复分解反应 ‎　　可用稀的AgNO3溶液与稀的KI溶液的反应来制备AgI溶胶：‎ AgNO3（稀溶液）＋KI（稀溶液）AgI（溶胶）＋KNO3‎ ‎　　（3）利用分解反应 ‎　　把四羰基镍溶在苯中加热可得镍溶胶：‎ Ni（CO）4Ni（溶胶）＋4CO ‎　　（4）利用氧化还原反应 ‎　　把氧气通入H2S水溶液中，H2S被氧化，得硫磺溶胶：‎ ‎2H2S（水溶液）＋O22S（溶胶）＋2H2O ‎　　关于改换溶剂法则是利用一种物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的性质来制备溶胶，如把松香的酒精溶液滴入水中，由于松香在水中溶解度很低，溶质以胶粒大小析出，即形成松香的水溶胶。‎ ‎　　无论采用哪种方法，制得的溶胶常含有很多电解质或其他杂质，除了与胶粒表面吸附的离子维持平衡的适量电解质具有稳定胶体的作用外，过量的电解质反而会影响溶胶的稳定性。因此，制备好的溶胶常常需要作净化处理，最常用的净化方法就是渗析。‎ 例题精讲 例1下列物质中既属于无机物，又属于碱的是（　　）‎ ‎　　　　A．Na2CO3　　　B．CH3OH C．CH3CH2OH D．Cu（OH）2‎ ‎　　解析：Na2CO3是无机物，但属于盐；CH3OH和CH3CH2OH为有机物；Cu（OH）2为碱且为无机物，故答案应选D。‎ ‎　　答案：D 例2用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1nm～100nm）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子的大小和这种纳米粒子大小具有相同的数量级的是（　　）‎ ‎　　　　A．溶液　　　　B．悬浊液　　 　C．胶体　 　　　D．乳浊液 ‎　　解析：1nm～100nm就是胶体分散系中粒子的大小，跟这种超细粉末粒子大小具有相同数量级。‎ ‎　　答案：C 例3 用下列方法来制备溶胶：①0.5mol/L BaCl2溶液和等体积的2mol/L H2SO4相混合并振荡；②把1mL饱和三氯化铁逐滴加入20mL沸水中，边加边振荡；③把1mol/L水玻璃加入10mL 1mol/L盐酸中，用力振荡。可行的是（ ）‎ ‎ A、只有①② B、只有①③ C、只有②③ D、①②③‎ 解析：①操作，能生成BaSO4沉淀，并得不到胶体。②③是可行的。故应选（C）‎ 例4 已知AgI胶体微粒能吸附I－离子。在10mL 0.01mol/L KI溶液中，滴入8—10（1滴是1/20mL）0.01mol/L AgNO3溶液后，将溶液装入半透膜袋中，并浸没在蒸馏滴水里。隔一段时间后，水中含有的离子最多的是（ ）‎ ‎ A、H+、OH－ B、K+、NO3－ C、I－ D、Ag+、NO3－ E、K+‎ 解析：制备AgI胶体的原理是：KI+AgNO3=AgI（胶体）+KNO3在制备过程中KI过量，由于AgI胶体微粒能吸附I－，故在溶液中含有较多离子的是K+、NO3 －。故应选（B）。‎ 例5、下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ A、胶体区别于其它分散系的本质特性是丁达尔现象 B、利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl ‎ C、Fe(OH)3胶体带正电荷 D、加入电解质，胶体能发生凝聚 分析：本题主要考查的是胶体的概念及其对性质的理解与应用能力。胶体区别于其它分散系的本质特性是分散质微粒的直径大小，胶粒的直径在1nm—100nm之间而溶液中的溶质分子或离子直径小于1nm。因此当入射光线通过胶体时，光会发生散射，这时胶粒本身好象一个光源，而产生丁达尔现象。当入射光通过溶液时，光发生透射，不产生丁达尔现象。同样由于胶粒直径较大，它不能透过半透膜，而溶液中的离子或分子能透过半透膜。因此可用渗析的方法来提纯淀粉胶体。同溶液一样，胶体也是电中性的，因此，只能说Fe(OH)3胶粒带电荷，不能说Fe(OH)3胶体带电荷；根据分散剂状态不同，胶体可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶三种，加入电解质只能使溶胶凝聚，其他溶胶则不能。因此在所列叙述中只有B是正确的。‎ 答：B 例6、分别向Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入下列各种液体，将发生什么现象？为什么会发生这些现象？‎ ‎（1）蒸馏水 （2）0.5mol/L MgSO4溶液 （3）0.5mol/L H2SO4溶液 （4）蔗糖水溶液 分析：解答这类问题，既要考虑胶体特性，又要顾及加入试剂的某些性质。例如对于向Fe(OH)3胶体溶液中加入硫酸镁溶液出现红褐色沉淀，有些同学片面理解为Fe(OH)3与MgSO4发生了复分解反应，生成了难溶的Mg(OH)2沉淀。这是对Fe(OH)3胶体特征不理解的结果。事实上Mg(OH)2的溶解度比Fe(OH)3大，因此Fe(OH)3与MgSO4之间不可能发生复分解反应；再说，Mg(OH)2是白色沉淀。而向Fe(OH)3胶体溶液中加入MgSO4溶液，出现的是红褐色沉淀。正确的解释是Fe(OH)3胶粒带正电荷，MgSO4溶液是电解质溶液，溶液中SO42-带负电荷，它与胶粒发生电性中和，使胶体凝聚，从而出现Fe(OH)3沉淀。‎ 解答这类问题，还要正确全面地分析可能出现的实验现象，不胡乱瞎猜。如Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入0.5mol/L H2SO4溶液，有些同学只说成依然为澄清溶液，或者只认为产生红褐色沉淀。显然这些结论是片面的错误的。前者同学只考虑到H2SO4能与Fe(OH)3反应而未考虑H2SO4是电解质，它能中和胶粒由于吸附离子而产生的电性，使胶体发生凝聚；而后者同学只考虑胶体发生凝聚的一方面，而未考虑到随着H2SO4溶液的滴入。溶液中H+浓度随之逐渐增大，产生的Fe(OH)3沉淀又会溶解。‎ 解：（1）向Fe(OH)3溶胶中逐滴加入蒸馏水，因水不会与Fe(OH)3反应，所以无明显现象发生，也不会影响胶体的稳定性。‎ ‎（2）由于MgSO4是电解质，所以在Fe(OH)3胶体中加入MgSO4溶液后，使Fe(OH)3胶粒凝聚生成红褐色Fe(OH)3沉淀。‎ ‎（3）H2SO4是电解质，当向Fe(OH)3胶体中逐滴加入H2SO4时，先使Fe(OH)3胶粒凝聚生成红褐色Fe(OH)3沉淀，但继续加入H2SO4溶液，溶液酸性增强。H2SO4与Fe(OH)3沉淀反应，使Fe(OH)3溶解。‎ ‎2 Fe(OH)3+3 H2SO4= Fe2(SO4)3+6H2O ‎（4）蔗糖是非电解质，所以在Fe(OH)3胶体中加入蔗糖溶液无现象发生。‎ ‎4．实战演练 一、选择题：‎ ‎ 1、胶体区别于其它分散系最本质的特征是（ ）‎ ‎ A、胶体微粒能发生电泳 B、胶体微粒的大小在1nm——100nm之间 C、胶体微粒带有电荷 D、胶体有丁达尔现象 ‎2、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、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，从侧面可看到光亮的通路 D、三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀 ‎3、下列物质中不属于胶体的是（ ）‎ ‎ A、云雾 B、烟水晶 C、石灰乳 D、烟 ‎4、胶体能产生丁达尔现象的原因是胶粒使光线发生了（ ）‎ ‎ A、反射 B、散射 C、透射 D、折射 ‎5、Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具有的性质有（ ）‎ ‎ A、都比较稳定，密封放置不产生沉淀 B、两分散系均有丁达尔现象 C、加入盐酸先产生沉淀，随后溶解 D、分散质微粒可通过滤纸 ‎6、下列几种情况下，硅酸胶体不会发生凝聚的是（ ）‎ ‎ A、加入CaCl2溶液 B、加入乙醇溶液 C、加热 D、加入硫化砷胶体 ‎7、在水泥和冶金厂常用高压电对气溶胶作用以除去大量烟尘，减少其对空气的污染，这种做法应用的原理是（ ）‎ ‎ A、电泳 B、渗析 C、凝聚 D、丁达尔现象 ‎8、现有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种胶体溶液，按甲和丙，乙和丁，丙和丁，乙和Fe(OH)3胶体，两两混合，均出现沉淀，则胶体微粒带负电荷的溶胶是（ ）‎ ‎ A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 ‎9、下列电解质中，能使Fe(OH)3胶体凝聚效果最好的是（ ）‎ ‎ A、NaCl B、AlCl‎3 ‎ C、MgCl2 D、MgSO4 ‎ ‎10、将淀粉碘化钾混合溶液装在羊皮纸做成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后取烧杯中液体进行实验，下列现象能证明羊皮纸袋一定有破损的是（ ）‎ ‎ A、加入碘水变蓝色 B、加入NaI溶液不变蓝色 C、加入AgNO3溶液产生黄色沉淀 D、加入溴水变蓝色 ‎11、下列各物质形成的分散系中，能产生丁达尔现象的是（ ）‎ ‎ A、稀盐酸中滴入水玻璃溶液 B、植物油溶于汽油中 C、蔗糖溶解在水中 D、硬脂酸甘油酯与NaOH溶液共沸后的溶液 ‎12、当表皮划破时，可用FeCl3溶液应急止血，其主要原因是（ ）‎ ‎ A、FeCl3溶液具有杀菌作用 B、FeCl3溶液能促进血液中胶粒凝聚 C、FeCl3溶液遇血液产生了氢氧化铁沉淀 D、FeCl3能氧化血红蛋白 二、填空：‎ ‎13、有下列词语：①渗析 ②盐析 ③凝聚 ④溶胶 ⑤凝胶 ⑥布朗运动 ⑦电泳 ⑧丁达尔现象 ⑨中和 ⑩水解 从中选出适当的词语将其序号填入下列空格中：‎ ‎（1）在肥皂水中透过强光，可以见到光带，这种现象称为 ‎ ‎（2）在浓肥皂水中加入饱和食盐水，肥皂凝聚，这种现象称为 ‎ ‎（3）在肥皂水中加入酚酞变成红色，说明高级脂肪酸根离子发生了 ‎ ‎（4）在Fe(OH)3溶胶中加入(NH4)2SO4溶液，产生了红褐色沉淀，这种现象叫做 ‎ ‎（5）用半透膜把制取的Fe(OH)3溶胶中的HCl分离去的方法叫做 ‎ ‎（6）不同牌号的蓝墨水混合后，有时会产生沉淀的，这是 现象。‎ ‎14、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的情况，解决的方法是将陶土和水一起搅拌，使微粒直径处于1nm——100nm之间，然后插入两根电极接通直流电源，这时阳极聚集 ，阴极聚集 ，理由是 。‎ ‎15、有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As现将有关实验现象记录如下：‎ ‎（1）电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；‎ ‎（2）将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；‎ ‎（3）将乙慢慢地加入到丙液体中，先出现凝聚，后液体变清。试推断甲为 ，乙为 ，丙为 ，丁为 。‎ ‎【练习答案】‎ 一、选择题：‎ ‎1、B 2、D 3、C 4、B 5、AD 6、BD ‎7、A 8、BC 9、D 10、A 11、AD 12、B 二、填空 ‎13、（1）⑧；（2）②；（3）⑩；（4）③；（5）①；（6）③‎ ‎14、带负电荷的陶土胶粒；带正电荷的氧化铁胶粒；‎ ‎ 这两种胶粒在通直流电时发生电泳。‎ ‎15、Fe(OH)3胶体；NaOH溶液 硅酸胶体 As2S3胶体