1、1分散系相关概念 1. 分散系: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,统称为分散系。 2. 分散质:分散系中分散成粒子的物质。 3. 分散剂:分散质分散在其中的物质。4、分散系的分类:当分散剂是水或其他液体时,如果按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为:溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径小于 1nm 的分散系叫溶液,在 1nm100nm 之间的分散系称为胶体,而分散质粒子直径大于 100nm 的分散系叫做浊液。乳 浊 液悬 浊 液浊 液 胶气 溶 胶 ; 液 溶 胶 ; 固 溶粒 子 胶 体 : 分 子 胶 体胶 体溶 液分 散 系分 散 剂分 散 质下面比较几
2、种分散系的不同:分散系 溶 液 胶 体 浊 液分散质的直径 1nm(粒子直径小 于 10-9m) 1nm100nm(粒子直径在 10-9 10-7m) 100nm(粒子直径大于 10-7m)分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子集合体或 高分子 巨大数目的分子集 合体实例 溶液酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁 胶体等 石灰乳、油水等外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明稳定性 稳定 较稳定 不稳定能否透过滤纸 能 能 不能能否透过半透膜 能 不能 不能性质鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层注意:三种分散系的本质区别:分散质粒子的大小不同。 三、胶体1、胶体的定义:分散质粒子直
3、径大小在 10-910-7m 之间的分散系。2、胶体的分类: . 根据分散质微粒组成的状况分类:如: 胶体胶粒是由许多 等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在 1nm100nm3)(OHFe3)(OHFe之间,这样的胶体叫粒子胶体。 又如:淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在 1nm100nm 范围之内,这样的胶体叫分子胶体。 . 根据分散剂的状态划分:如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI 溶胶、 溶胶、3)(OHFe溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散3)(OHAl剂,这样的胶体叫做固溶胶。23、胶体的制备A. 物理方法 机
4、械法:利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小 溶解法:利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。B. 化学方法 水解促进法:FeCl 3+3H2O(沸)= (胶体)+3HCl3)(HFe 复分解反应法:KI+AgNO 3=AgI(胶体)+KNO 3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl思考:若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?如何表达对应的两个反应方程式?提示:KI+AgNO 3=AgI+KNO3(黄色) Na 2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl(白色)4、胶体的性质: 丁达尔效应丁达尔效
5、应是粒子对光散射作用的结果,是一种物理现象。丁达尔现象产生的原因,是因为胶体微粒直径大小恰当,当光照射胶粒上时,胶粒将光从各个方面全部反射,胶粒即成一小光源(这一现象叫光的散射) ,故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路” 。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象,只发生反射或将光全部吸收的现象,而以溶液和浊液无丁达尔现象,所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。 布朗运动在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。是胶体稳定的原因之一。 电泳在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。胶体具有稳定性的重要原因是同
6、一种胶粒带有同种电荷,相互排斥,另外,胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动,使其受重力的影响有较大减弱,两者都使其不易聚集,从而使胶体较稳定。说明:A、电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的。胶粒带电的原因:胶体中单个胶粒的体积小,因而胶体中胶粒的表面积大,因而具备吸附能力。有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电;有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯,可采用渗析法来提纯胶体。使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。其原理是胶体粒子不能透过半透膜,而分子和离子可以透过半透膜。但胶体粒子可以透过滤纸,故不能用滤纸提纯胶体。B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性,便于判断和分析
7、一些实际问题。带正电的胶粒胶体:金属氢氧化物如 、 胶体、金属氧化物。3)(OHAl3)(Fe带负电的胶粒胶体:非金属氧化物、金属硫化物 As2S3 胶体、硅酸胶体、土壤胶体特殊:AgI 胶粒随着 AgNO3 和 KI 相对量不同,而可带正电或负电。若 KI 过量,则 AgI 胶粒吸附较多I 而带负电;若 AgNO3 过量,则因吸附较多 Ag+而带正电。当然,胶体中胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。 D、固溶胶不发生电泳现象。凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。气溶胶在高压电3的条件也能发生电泳现象。胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体(如 胶体,
8、AgI 胶体等)和分子胶体 如淀粉溶3)(OHFe液,蛋白质溶液(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围) ,只有粒子胶体的胶粒带电荷,故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性,所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。聚沉胶体分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉。能促使溶胶聚沉的外因有加电解质(酸、碱及盐) 、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等。有时胶体在凝聚时,会连同分散剂一道凝结成冻状物质,这种冻状物质叫凝胶。胶体稳定存在的原因:(1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮(2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮胶体凝聚的
9、方法: (1)加入电解质:电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和,使胶粒间的排斥力下降,胶粒相互结合,导致颗粒直径10 7 m,从而沉降。能力:离子电荷数,离子半径阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:A l3+Fe 3+H +Mg 2+Na +阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:SO 42 NO 3 Cl (2)加入带异性电荷胶粒的胶体:(3)加热、光照或射线等:加热可加快胶粒运动速率,增大胶粒之间的碰撞机会。如蛋白质溶液加热,较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。5、胶体的应用 胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途,如常见的有: 盐卤点豆腐:将盐卤( )或
10、石膏( )溶液加入豆浆中,使豆腐中OHMgCl2 OHCaS24的蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶。 肥皂的制取分离 明矾、 溶液净水 FeCl3 溶液用于伤口止血 江河入海口342)(SFe形成的沙洲 水泥硬化 冶金厂大量烟尘用高压电除去 土壤胶体中离子的吸附和交换过程,保肥作用 硅胶的制备: NaCliOHClSiNa3232 CSiOH302减 压 OHi2含水 4%的 叫硅胶iO 用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞6、胶体的提纯净化 利用渗析的方法,将胶体中的杂质离子或小分子除去。 实验步骤 (1)把 10mL 淀粉胶体和 5mLNaCl 溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋
11、浸入蒸馏水中(如图) (半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成,它有非常细小的孔,只能允许较小的离子、分子透过) 。 (2)2min 后,用两支试管各取烧杯中的液体 5mL,向其中一支试管里滴加少量 AgNO3 溶液,向另一支试管里滴加少量碘水,观察现象。 实验现象:可以看到在加入 AgNO3 溶液的试管里出现了白色沉淀;在加入碘水的试管里并没有发生变化。 实验结论:Cl 能透过半透膜,从半透膜袋中扩散到了蒸馏水中,淀粉不能透过半透膜,没有扩散到蒸馏水中。胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。 注意事项:半透膜袋要经检验未破损,否则,淀粉粒子也会进入蒸馏水。不能用自来水代替蒸馏水,
12、否则,实验结论不可靠。一般要在 2min 以后再作 Cl 的检验,否则,Cl 出来的太少,现象不明显。 4分散系专项练习 1、在水泥、冶金工厂,常用高压电对气溶胶作用,以除去大量烟尘,减少对空气的污染,这种做法应用的原理是 ( )A丁达尔现象 B电泳 C渗析 D凝聚2、淀粉溶液中加入淀粉酶,在一定条件下作用后,装入半透膜袋,再浸入蒸馏水中,蒸馏水中将会大量地增加的是 ( )A淀粉酶 B淀粉 C葡萄糖 D酒精3、下列各项操作中,能发生“先沉淀后溶解”现象的是 ( )A向饱和 Na2CO3溶液中通入过量的 CO2B向 Fe(OH)3 胶体中逐滴滴入过量的稀 H2SO4C向 AgI 胶体中逐滴加入过
13、量的稀盐酸D向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸4、已知 t时,某物质不饱和溶液 ag 中含溶质 mg。若该溶液蒸发 bg 水并恢复到 t 时,析出溶质 m1g。若原溶液蒸发 c g 水并恢复到 t时,则析出溶质 m2g。用 S 表示该物质在 t时的溶解度,下式中正确的是 ( )AS= BS= CS= DS=5、某温度下,甲、乙两个烧杯中各盛有 100 g 相同浓度的 KCl 溶液,现将甲烧杯中的溶液蒸发掉 35 gH2O,析出晶体 5g,乙烧杯中的溶液蒸发掉 45g H2O,析出晶体 10 g。则原溶液的质量分数为 ( )A10 B15 C20 D256、 在一定温度下,向足量的饱和 Na2CO
14、3溶液中加入 1.06 g 无水 Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量( )A等于 1.06g B大于 1.06g 而小于 2.86g C等于 2.86g D大于 2.86g7某温度下向 100g 澄清的饱和石灰水中加人 5.6g 生石灰,充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述正确的是 ( )A. 沉淀物的质量为 5.6g5B沉淀物的质量为 7.4gC饱和石灰水的质量大于 98.2gD饱和石灰水的质量小于 98.2g820时,将某盐 R 的溶液蒸发掉 10g 水后,恢复到 20,需在剩余溶液中加入 6g R(无水),溶液即达饱和;若将原盐溶液蒸发掉 30 g 水,则只需加入 1gR(无水
15、)就可以在 20达到饱和,20R 的溶解度为( )A20g B25g C30g D35g9一定温度下 CuSO4在水中的溶解度为 25g,该温度下将 32gCuSO4白色粉末投入 m g 水中形成饱和溶液,并有CuSO45H2O 晶体析出,则 m 的取值为 ( )A18g m 128g B18gm128g C. 36gm180g D36g m 180g10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,从侧面可以看到光 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11已知土壤胶体胶粒带负电荷,又有很大的表面积,因而具
16、有选择吸附能力,在土壤里施用含氮量相同的下列肥料, 肥效较差的是 ( )A(NH 4)2SO4 BNH 4HCO3 CNH 4NO3 D. NH 4Cl12不存在丁达尔现象的分散系是 ( )A纯水 B. 蔗糖溶液 C淀粉溶液 D蛋白质溶液13某盐在 30时的溶解度为 50 g,在 20时的溶解度为 20 g。若将 100g 质量分数为 30的该盐溶液从 30冷至 20,析出无水晶体的质量为 ( )A1g B10g C16g D. 20g14在一定温度下,将 mg MgCl26H2O 晶体溶于 ng 水中恰好达到饱和。此温度下氯化镁的溶解度为( )6A B C D15用石墨电极在一定温度下电解
17、K2SO4 饱和溶液 m g. 当阴极产生 a mol 气体时,从溶液中析出 ng 无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是 ( )A B C D16 已知某盐在不同温度下的溶解度如下表,若把质量分数为 22的该盐溶液由 50逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是 ( )温度 0 10 20 30 40溶解度(100g 水中) 11.5g 15.1g 19.4g 24.4g 37.6gA. 010 B. 1020 C. 2030 D. 304017. T 3 时,将 A、B、C 三种物质分别溶于 100g 水中刚好制成饱和溶液之后降温 (它们均与水不反应),它们的溶解度随温度而变化的曲线如下图所示,
18、下列说法中正确的是 ( )AT 1时,A 溶液物质的量浓度最大BT 2时,A、C 两溶液的质量分数相等CT 1时,B 溶液的质量分数最大。C 溶液的质量分数最小DT 1时,C 溶液的质量分数最小18浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合时,其溶液的质量分数为 a,而等体积混合时为 b,浓度不等的两种乙醇溶液等质量混合后,其溶液的质量分数也为 a,而等体积混合时则为 c。a、b、c 间的大小关系为 ( ) 重要:见答案7Aabc Bbac Cc ab D. 不可比较19下列关于胶体的叙述不正确的是 ( )A布朗运动是胶体粒子特有的运动方式,可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来B光线透过胶体时,胶体发生
19、丁达尔现象C胶体粒子具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,从而带上电荷,在电场作用下产生电泳现象D用渗析的方法净化胶体时,使用的半透膜只能让离子、小分子通过20在 10时,取 100g 水加 29.8g KCl 配成溶液,又取 50g 水加入 35.4g NaNO3配成溶液,将两溶液混合,对混合溶液的叙述正确的是 ( )l0时各物质的溶解度-NaNO3 NaCl KNO 3 KCl-80 g 35.8g 20.9g 31g-A混合溶液中无任何晶体析出B混合溶液中有 KNO3、NaCl 两种晶体同时析出C. 混合溶液中只有 NaCl 晶体析出D混合溶液中只有 KNO3晶体析出21、下图是几种盐
20、的溶解度曲线。下列说法正确的是 ( )A40时,将 35g 食盐溶解于 100g 水中,降温至 0,可析出氯化钠晶体B20时,硝酸钾饱和溶液溶质的质量分数为 31.6C60时,200g 水中溶解 80 g 硫酸铜晶体达饱和。当降温至 30时,可析出 30 g 硫酸铜晶体8D30时,将 35g 硝酸钾和 35g 食盐同时溶于 100g 水中,蒸发时,先析出氯化钠22.联合制碱法中关键的一步是把 NH4Cl 从几乎饱和的 NaHCO3溶液中分离出来,为此根据 NaCl 和 NH4Cl 共存时的溶解度曲线如图所示。以下操作正确的是 ( )H4Cl 溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细
21、的食盐,可析出不夹带 NaHCO3的 NH4Cl。 通入气体 温度控制A CO2 3040B CO2 010C NH3 3040D NH3 01023、已知 t时 CuSO4 溶解度为 25g。若在 t时 500 g 10的 CuSO4 溶液中加入 ag 无水 CuSO4,讨论当 a 的取值范围不同时析出晶体的质量。24溶解度曲线图上的每一个点都代表溶液的一种状态。下图所示是某固态物质的溶解状态图。试判断该溶液在A、B、C、D 四种状态中,属于不饱和溶液的是_。25把一小块缺角的硫酸铜晶体悬挂在饱和的硫酸铜溶液中,过几天发现这块晶体完整无缺(在恒温、密闭条件下) ,9这个过程的热效应_,这时硫
22、酸铜溶液的质量_,硫酸铜溶液是_ 。(填代号)A变大 B变小 C基本不变 D放热 E吸热 F不饱和溶液 G饱和溶液26某温度时,取两份等质量等浓度的硝酸钾溶液,一份加入 ag 溶质,另一份蒸发掉 bg 水后恢复原状态温度,均达饱和。(1)该温度下硝酸钾的溶解度为_,饱和溶液的溶质质量分数为 _ 。(2)该温度下,若硝酸钾饱和溶液物质的量浓度为 c molL-1,则其密度为_。(3)若原来每份溶液的质量为 2bg,原溶液的溶质质量分数为 _ 。答案与提示1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.D 7.D 8.B 9.B 10.D 11.C12.AB 13.C 14.C 15.C 16.D 1
23、7.B 18.B 19.A 20.D 21. D 22.D解析:1、胶粒带电,在电场作用下向电极一方移动而聚沉。2、在淀粉酶作用下,淀粉水解生成葡萄糖。3、胶体遇酸、碱、盐溶液会聚沉。此题生成的 Fe(OH)3沉淀又溶于硫酸中。4、可假设第一次蒸发的水量 b 大于第二次蒸发的水量 c,则对应的溶液 b-c 一定是饱和的,即有:5、根据题意有 。对于甲,余下 60 克饱和溶液(100-35-5),含溶质,所以共有溶质(20+5)g。答案 D。6、与 1.06 克无水 Na2CO3对应的晶体 Na2CO3H2O 的质量为 2.86g,因为原来饱和溶液的水量减少了,所以原溶液中的10溶质也要以晶体的
24、形式析出 一部分,所以总质量2.86g。7、根据化学方程式计算:CaO + H 2O=Ca(OH)256g 18g 74g5.6g 1.8g 7.4g所以沉淀的质量7.4g,剩余溶液的质量(100+5.6-7.4)g98.2g8、此题相当于(30-10)g 水溶解 R 的质量为(6-1)g。9、假设 32g 无水溶于水恰好形成饱和溶液而不析出晶体时需要的水的质量为 x,则有,所以 x128g假设 32gCuSO4溶于水全部形成晶体胆矾时需要水的质量为 y,则有,所以 y=18g综合选 B。10、AB 均是胶体遇电解质聚沉;C 是胶体粒子较大对光形成了散射所致。11、由于土壤胶粒带负电荷,不易吸收同种电荷的离子,所以 NO3 不易被吸收,肥效较差。12、胶体有丁达尔现象,水及溶液没有。13、100g 30%的溶液中含溶质 30g,水 70 克,在 20时 70 克水溶解该盐的质量为 x,有 ,所以x14g。析出盐的质量为 30g-14g=16g14、mg MgCl 26H2O 晶体含水 ,含 MgCl 2 ,所以 MgCl2的溶解度为 15、原溶液饱和,电解的是水,剩余溶液仍饱和。
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