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“分散系、胶体”的考点归类和规律总结

2020-11-04骆少宝马善恒

中学生数理化·高一版 2020年10期
关键词:胶粒酞菁胶体

骆少宝 马善恒

“分散系、胶体”知识是联系义务教育阶段化学和高中化学的一个桥梁,对培养同学们学科思想、学习兴趣,以及探究能力有着重要的意义。这一部分内容同样也是各级各类考试中常涉及的考点,现就常见的考点举例分析。

考点一:分散系的概念及分类

例1 下列有关分散系的说法正确的是( )。

A.溶液和胶体的本质区别是能否发生丁达尔效应

B.以水为分散剂的分散系,按稳定性由弱至强的顺序是:浊液、胶体、溶液

C.一种分散系里只能有一种分散质

D.分散系中分散质粒子直径由大到小的顺序是:溶液、浊液、胶体

丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液和胶体的本质区别是分散质粒子大小的不同,故A 项错误。浊液属于不稳定体系,胶体属于介稳体系,溶液属于稳定体系,所以以水为分散剂的分散系,按稳定性由弱至强的顺序是浊液、胶体、溶液,故B项正确。一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所形成的体系称为分散体系,则一种分散系里可以有多种分散质,故C项错误。溶液中分散质微粒直径小于1nm,胶体分散质微粒直径介于1nm~100nm之间,浊液分散质微粒直径大于100nm,则分散系中分散质粒子直径由大到小的顺序是浊液、胶体、溶液,故D 项错误。

答案:B

知识链接:常见分散系的对比(见表1)。

表1_

考点二:胶体的性质及应用

例2 下列说法正确的个数有( )。

①盐卤点豆腐、江河入海口处“三角洲”的形成、高压直流除烟尘均与胶体的性质有关

②通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动

③氢氧化铁胶体能稳定存在的主要原因是胶体粒子做布朗运动

④做氢氧化铁胶体电泳实验时,阴极周围红褐色加深,说明氢氧化铁胶体带正电

⑤向FeCl3溶液中滴加NaOH 溶液,可制得Fe(OH)3胶体

⑥1molFeCl3与水完全反应生成氢氧化铁胶体粒子数约为NA个

⑦淀粉溶液和蛋白质溶液是溶液,不可能是胶体

A.1个 B.2个

C.3个 D.4个

豆浆、河水和烟尘均为胶体,盐卤点豆腐、江河入海口处“三角洲”的形成是发生了胶体的聚沉,用高压直流除烟尘是胶体的电泳,均和胶体的性质有关,故①正确;溶液中的溶质粒子不一定带电,故对溶液通电时,溶质粒子不一定向两极移动,故②错误;氢氧化铁胶体能稳定存在的主要原因是胶体粒子带电,且带同种电荷,故胶粒之间相互排斥,导致胶体比较稳定,故③错误;胶体不带电,带电的是胶粒,故做氢氧化铁胶体电泳实验时,阴极周围红褐色加深,说明氢氧化铁胶粒带正电,故④错误;向FeCl3溶液中滴加稀的NaOH 溶液,可制得Fe(OH)3沉淀,氢氧化铁胶体的制备是将氯化铁溶液滴入沸水中,故⑤错误;一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,1mol氯化铁所形成的胶粒的个数小于NA个,故⑥错误;淀粉溶液和蛋白质溶液分散质粒子直径在1nm~100nm 之间,是胶体,故⑦错误。综上所述,只有①正确,故本题应选A。

答案:A

例3 我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9m)恢复了磁性。“钴酞菁”的分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列说法不正确的是( )。

A.“钴酞菁”分子所形成的分散系具有丁达尔效应

B.“钴酞菁”分子既能透过滤纸,也能透过半透膜

C.此项工作可以用来改变分子的某些物理性质

D.此工作可以广泛应用于光电器件、生物技术等方面

“钴酞菁”的分子直径为1.3×10-9m,符合胶体粒子大小,所以“钴酞菁”分子所形成的分散系是胶体,因而具有丁达尔效应,能透过滤纸,但不能透过半透膜。纳米技术在生物学、光电器件等方面都有着重要的应用。

答案:B

知识链接:胶体的性质和应用(见表2)。

表2

____续表

考点三:胶体的制备和净化

例4 某同学在实验室进行如图1所示实验,下列说法不正确的是( )。

A.X 中的浓溶液滴入沸水中可得到Z中液体

B.X 中的分散系能产生丁达尔效应

C.用过滤和渗析的方法,可将Z 中液体分离提纯

D.Y 中反应离子方程式:3CaCO3+2Fe3++3H2O ══2Fe(OH)3(胶 体)+3CO2↑+3Ca2+

通过分析可知,Z 中的红褐色透明液体应该为Fe(OH)3胶体。X 中的氯化铁浓溶液滴入沸水中可得到氢氧化铁胶体,A 项正确。X 中分散系是氯化铁溶液,不能产生丁达尔效应,B 项错误。用过滤的方法,可以将Z 中的固体与液体分离,利用渗析法可以净化提纯氢氧化铁胶体,C项正确。CaCO3能与H+结合生成CO2和H2O,促进Fe3+的水解,D 项正确。

答案:B

例5 向c(FeCl3)=0.2 mol·L-1、c(FeCl2)=0.1mol·L-1的混合溶液中滴加稀NaOH 溶液可得到一种黑色分散系,其中分散质粒子是直径约为9.3nm 的金属氧化物。下列有关说法正确的是( )。

A.该分散系的分散质为Fe2O3

B.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与Na+分离开

C.在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散系带正电荷

D.当光束通过该分散系时,可以看到一条光亮的“通路”

Fe2O3为红棕色,由题意知,得到的是一种黑色分散系,故A 项错误。胶体、溶液都可以透过滤纸,不能用过滤的方法进行分离,故B 项错误。在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明胶粒带正电荷,通电后向阴极移动,但分散系是呈电中性的,故C 项错误。所得的分散系是胶体,胶体具有丁达尔效应,故当光束通过该分散系时,可以看到一条光亮的“通路”,故D 项正确。

答案:D

知识链接:胶体常用制备方法有两种:①分散法,将大块物质在稳定剂的作用下分散成溶胶粒子;②凝聚法,由分子、原子或离子凝聚成胶体,实验室常用该方法制备Fe(OH)3胶体。高中阶段需要掌握的胶体分离法为渗析,即利用分散质粒子直径大小的区别,使用半透膜将胶体中混有的离子或小分子从胶体溶液中分离开。

其实胶体的知识远不止于此,如胶粒的空间结构是什么样的,为什么会带电,应该带什么电性呢? 感兴趣的读者可以再去研究一些有关界面化学的知识,相信大家会有新的收获。

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