2019-2020年高三化學 知識點精析精練 膠體的性質及其應用.doc

2019-2020年高三化學 知識點精析精練 膠體的性質及其應用知識歸納一、膠體由于分散質粒子直徑在1 nm100nm之間，表面積大，因而表現出下列特性： 有強的吸附能力明礬的凈水； 能透過濾紙而不能透過半透膜用于懸濁液、膠體、溶液的分離； 丁達爾效應鑒別溶液和膠體； 布朗運動膠體能均一、較穩(wěn)定地存在的原因之一； 電泳現象膠粒對溶液中的離子發(fā)生選擇吸附，使膠粒帶同種電荷。這是膠體能穩(wěn)定存在的主要原因。二、膠粒帶電規(guī)律 一般來講金屬氧化物及其水化物形成的膠體粒子帶正電荷；非金屬氧化物及水化物、金屬硫化物形成的膠體粒子帶負電荷。三、膠體的聚沉方法及應用 (1)加熱加速膠體粒子運動，使之易于結合成大顆粒； (2)加入電解質中和膠粒所帶電荷，使之聚結成大顆粒； (3)加入帶相反電荷的膠體互相中和電性減小同種電荷的相互排斥作用而使之聚集成大顆粒；(4)應用：制豆腐工業(yè)制肥皂解釋某些自然現象，如三角洲土壤的保肥作用明礬凈水原理工業(yè)除塵。學法建議 1學習膠體性質時，在把握住膠體區(qū)別于其他分散系的本質特征后，充分理解丁達爾效應、布朗運動、電泳現象的實質及其應用。 2把握鹽析與膠體聚沉的區(qū)別 鹽析是指某些物質的溶液和某些大分子形成的膠體溶液，當加入某些無機鹽時，使分散質的溶解度降低而結晶析出的過程。該過程具有可逆性，當加水后，分散質又可溶解。 膠體的聚沉指的是由于某種原因(比如加入電解質)破壞了膠體穩(wěn)定存在的因素，使膠體聚沉。該過程具有不可逆性。 3膠體的鑒別方法 (1)丁達爾效應 膠粒直徑在1nm100nm之間，對光產生散射作用，一束光通過膠體時產生一條光亮的通路，可用于鑒別溶液和膠體。 (2)電泳現象 膠粒在外加電場作用下做定向移動，使某一區(qū)域顏色加深。潛能開發(fā) 例1某種膠體在電泳時，它的粒子向陰極移動。在這種膠體中分別加人下列物質：蔗糖溶液硫酸鎂溶液硅酸膠體氫氧化鐵膠體，不會發(fā)生凝聚的是 ( )A. B. C. D.思路分析 粒子向陰極移動，說明該膠體粒子帶正電荷，該膠體遇到電解質溶液或膠體粒子帶負電荷的膠體時，就會發(fā)生凝聚。不是電解質溶液，膠粒帶正電荷。故選B。答案B 例2下列關于膠體的敘述不正確的是 ( ) A.布朗運動是膠體粒子特有的運動方式，可以據此把膠體和溶液、懸濁液區(qū)分開 B.光線透過膠體時，膠體發(fā)生丁達爾現象C.用滲析的方法凈化膠體時，使用半透膜只能讓小分子和離子通過D.膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，故在電場作用下會產生電泳現象 思路分析 物質在永不停息地做無規(guī)則運動，布朗運動不是膠體粒子特有的運動方式，故A選項錯誤。區(qū)別膠體與非膠體，簡易方法就是利用丁達爾效應；膠體粒子半徑較大不能透過半透膜，而水分子等小粒子可自由通過；膠體粒子具有較大的表面積，可以吸跗某些離子，從而膠粒帶有部分電荷，所以在電場作用下，發(fā)生了定向移動，產生了電泳現象。 答案A 例3將某溶液逐滴加入Fe(OH)，溶膠內，開始時產生沉淀，繼續(xù)滴加時沉淀溶解，該溶液是 ( ) A.2molLH2SO4溶液 B. 2molLNaOH溶液C.2molLmgSO4溶液 D.磷酸溶液思路分析膠體中加電解質或帶相反電荷膠體時，膠體發(fā)生聚沉。當H2S04過量時會發(fā)生，使沉淀又溶解了，故選A。答案A思維診斷 涉及膠體的聚沉(凝聚)必須注意膠體聚沉的條件即加熱、加入電解質、加入帶相反電荷的膠體。另外，還要準確地判斷加入的物質是電解質還是非電解質，以及膠體所帶電荷才能準確地作答。做排序題時，不一定每個選項都要看，可結合用排除法解題。思維診斷對膠體的性質應全面準確地掌握，不但要記住概念，還要知道產生布朗運動、丁達爾效應、電泳等現象的本質原因，只有這樣與答案一一分析方可得出正確答案。思維診斷解該題時，除了有加入某溶液產生沉淀的條件外，關鍵還要考慮繼續(xù)加入該溶液沉淀溶解。故對每個選項應逐一按條件分析，只要有一個條件不符合即可否定。知能達標訓練1下列實驗中屬于化學變化的是 ( ) A.滲析 B.電解 C.電泳 D.石油分餾 答案:1(1)bf (2)不合理；濾液中含淀粉，灼燒時碳化，氯化銨分解 (3)滲析；不斷更換滲析用的蒸餾水，直至滲析后蒸餾水中檢驗不出2把稀硫酸逐滴加入到Fe(OH)，膠體中的現象是 ( ) A無明顯現象 B.紅褐色消失 C立即沉淀，且不溶解 D.先出現沉淀，后沉淀溶解 答案:2D 加入電解質溶液，膠體會聚沉，又因為Fe(OH)3會和H2SO4發(fā)生化學反應所以沉淀又溶解 3某學生在做Fe(OH)3膠體凝聚實驗時，用加硅酸膠體；加Al(OH)2膠體；加Fe2(S04)，溶液；加硫化砷膠體；加蒸餾水這五種方法，其中能看到凝聚現象的是 ( ) A B. C. D. 答案:3B Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷，而硅酸膠粒、硫化砷膠粒帶負電荷，相遇聚沉，而Fe2(SO4)3溶液是電解質，膠體遇電解質溶液會聚沉 4D 4膠體區(qū)別于其他分散系的本質特征是 ( ) A.產生了丁達爾現象 B.膠粒有布朗運動 C.膠粒不能透過半透膜 D.分散質粒子直徑在10-910-7m之間 答案: 4D 5將“納米材料”指粒子直徑在幾納米到幾十納米的材料，分散到液體分散劑中，所得混合物具有的性質是 ( ) A.能全部透過半透膜 B.有丁達爾現象 C.所得液體一定能導電 D.所得物質一定為懸濁液或乳濁液 答案: 5B 6FeCl3溶液和Fe(OH)3溶膠共同具備的性質是 ( ) A分散質粒子都能透過半透膜 B.分散質顆粒直徑都在1 nm100nm之間 C.呈紅褐色 D加熱蒸干、灼燒后都有Fe2O3生成 答案:6D A項中 溶膠不能透過半透膜；B項 溶液中分散質粒子<1nm；C項中FcCl3溶液呈黃色；D項中FeCl3溶液加熱水解灼燒，生成Fe2O37已知由AgNO3溶液和稍過量的KI溶液制得的AgI溶膠，當它與Fe(OH)3溶膠相混合時，便析出AgI的Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知 ( ) A該AgI膠粒帶正電荷 R AgI膠粒電泳時向陽極移動 C該AgI膠粒帶負電荷 D該AgI膠粒不帶電荷 答案: 7BC 由題可知AgI膠粒帶負電荷，Fe(OH)3膠粒帶正電荷8在Fe(OH)3膠體里加入飽和溶液，由于 離子作用，使膠體形成了沉淀，這個過程稱為 。 答案: 8.膠體凝聚 分析：向膠體中加入電解質Na2S04溶液，由于Fe(OH)3膠粒帶正電荷，帶負電荷，中和了膠體粒子所帶的電荷，膠粒聚集長大，最后聚沉 9在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有氧化鐵而影響產品質量，解決方法要使這些陶土和水一起攪拌，使粒子大小在1nm100nm之間，然后插入兩根電極，接通直流電源，這時陽極聚集 ，陰極聚集 ，理由是 。答案: 9陶土膠體；Fe(OH)3膠體；陶土為硅酸及硅酸鹽膠粒，帶負電荷，Fe(OH)3膠粒帶正電荷綜合能力訓練 1把淀粉溶液溶于沸水中，制成淀粉膠體，60左右時，在淀粉膠體中加入淀粉酶，充分反應。然后，把反應后的全部液體裝入半透膜袋里，系緊袋口，并把它懸掛在盛有蒸餾水的燒杯中，從半透膜袋里析出的物質是 ，該操作的名稱是 。答案: 1麥芽糖；滲析第單元 小結熱點聚焦 1本章考點 (1)掌握溶液、懸濁液、乳濁液、膠體的概念，區(qū)別及鑒別它們的方法。 (2)了解膠體的分類、制備、提純方法。 (3)了解膠體的主要性質。 (4)了解膠體知識在日常生活和工農業(yè)生產中的應用。 2從分散質、分散劑、分散系的概念重新理解認識溶液、懸濁液、乳濁液、膠體的異同點與本質區(qū)別。 3通過實驗認識膠體的重要性質丁達爾現象、布朗運動、電泳、滲析等。4將初中學過的溶液知識從高中的視角進行延伸，如溶液的形成(水合分子、水合離子等)，溶解過程的熱現象、物質溶解過程的變化類型，從平衡理論加深對溶解與結晶平衡特征的認識和運用等。研究性學習 1學科內綜合 課題討論下面這個問題： 如果空氣不是膠體而是申純的O2 、N2 等氣體混合而成，則我們生存的空間將是什么樣? 解答將無法生存。沒有丁達爾現象，光照到什么物體上，光反射可看到什么物體。沒有物質的空間將是漆黑一片。 2跨學科綜合 在一個不透過糖類的半透膜容器中，裝入含有108g葡萄糖的水溶液2L，將此容器放在裝有10L含855g蔗糖的水溶液中，最后，(1)容器中的溶液體積是怎樣變化的?(2)這時葡萄糖濃度是多少? 答案葡萄糖C6H12O6相對分子質量180，蔗糖C12H12O6相對分子質量=342：求每升溶液的摩爾濃度，葡萄糖溶液：蔗糖溶液：=0.025mol/L，由葡萄糖的滲透壓比蔗糖溶液的大，故水通過半透膜滲入容器內。當容器內外物質的量濃度相等時，滲透就停止，這時的濃度為=0.0258molL。在容器中滲入的水為x g:03251。能力測試(時間：90分鐘，總分：100分)顯能測試一、選擇題(每題3分，共45分) 1下列分散系中屬于膠體的是 ( ) A.在碘化鉀溶液中加入過量AgNO3溶液，邊滴人邊振蕩 B.在碘化鉀溶液中加入少量的AgNO3稀溶液，邊滴人邊振蕩 C將蔗糖放入水中振蕩 D.將植物油放入水中并振蕩 答案:1B A選項制取膠體時溶液濃度過高會形成沉淀，C選項蔗糖溶于水形成溶液，D選項形成乳濁液2下列與膠體無關的事實是 ( ) A.明礬用于凈水 B.澄清石灰水在空氣中放置后變渾濁 C.用FeCl3止血 D.用石膏點豆腐 答案:2B 明礬放入水中生成的Al(OH)3 ，血液、蛋白質都是膠體。澄清石灰水久置于空氣中是由于發(fā)生了反應3某膠體遇鹽鹵（MgCl2 6H2 O）或石膏水溶液易發(fā)生聚沉，而遇食鹽水或Na2SO4溶液不易發(fā)生聚沉。下列有關說法正確的是 ( ) A.膠體粒子直徑小于1nm100nm B電泳時，該膠粒向陰極方向移動 C.遇BaCl2溶液或Fe(OH)3 膠體可發(fā)生凝聚 DNa+使此膠體凝聚的效果不如Ca2+ 、Mg2+答案:3CD 產生題述現象的原因是該膠粒帶負電荷，遇到正電荷較多的易發(fā)生凝聚，遇到帶正電荷相對較少的，凝聚效果差一些4可以用來證明膠體粒子大于溶液中溶質粒子的實驗為 ( ) A.丁達爾現象 B.滲析 C電泳 D.聚沉 答案: 4B 滲析是利用半透膜做實驗，它只允許溶液溶質粒子通過，而膠體不能通過 5把As2 S3 溶膠和Fe(OH)3 溶膠混合時，會發(fā)生凝聚，由此判斷下列說法正確的是 ( )AAs2 S3膠粒帶正電荷 BAs2 S3膠粒帶負電荷C. As2 S3膠粒電泳時移向陽極 DAs2 S3膠粒電泳時移向陰極 答案: 5BC Fe(OH)3膠粒帶正電荷，而破壞膠體只能是加電解質溶液；加帶相反電荷的膠體；加熱，所以As2S3膠粒帶負電荷電泳時膠粒向陽極移動 6氫氧化鐵膠體穩(wěn)定存在的主要原因是 ( ) A.膠粒直徑小于lnm B膠粒作布朗運動 C膠粒帶正電荷 D.膠粒不能透過半透膜 答案:6C7在水泥和冶金工程中常用高壓電對氣溶膠作用，除去大量煙塵，以減少對空氣的污染，這種做法應用的主要原理是 ( ) A電泳 B.滲析 C.凝聚 D.丁達爾現象 答案: 7A 電泳原理 8關于膠體和溶液的區(qū)別，下列敘述中正確的是 ( ) A.溶液呈電中性，膠體帶有電荷 B.溶液中溶質粒子一定不帶電，膠體中分散質粒子帶電荷 C.溶液中溶質粒子做有規(guī)律的運動，膠體粒子運動無規(guī)律 D.溶液中通過一束光，無特殊現象，而膠體中有“光亮的通路” 答案: 8D A項中溶液和膠體都呈電性，膠體粒子帶電荷；B項中蛋白質膠體、淀粉膠體都不帶電荷；C項中溶液中溶質、膠體粒子運動都無規(guī)律 9未來用鐵酸鈉(Na2Fe04)對河湖的淡水消毒是城市飲水處理新技術，下列對鐵酸鈉用于飲水處理的分析正確的是 ( ) ANa2Fe04在溶液中顯酸性，能消毒殺菌 B在Na2Fe04中鐵元素顯+6價，具有強氧化性，能消毒殺菌 CNa2Fe04的還原產物Fe3+易水解產生Fe(OH)3膠體，使水中懸浮物聚沉 DNa2Fe04的還原產物Fe3+水解得Fe(OH)2膠體，使水中懸浮物聚沉 答案: 9BC中Fe元素顯示高價，所以具有強氧化性，能消毒殺菌。膠體可吸附水中懸浮物 10把含有K+ 、的AgI膠體溶液中的K+ 、分離出來，得到AgI膠體溶液，下列方法正確的是 ( ) A.直接過濾后，再溶于水 B.加入電解質AgI凝聚，過濾后再溶于水 C.把溶液放人半透膜袋里，再放到蒸餾水中，反復換水數次 D.通直流電后，讓其電泳聚集在一起，過濾再溶于水 答案: 10C 11向下列溶液中滴加稀硫酸，生成白色沉淀，繼續(xù)滴加稀H2SO4沉淀又溶解的是 ( ) ANa2CO3 BBaCl2 CFe(OH)3膠體 DNaAlO2答案: 11.D 加入H2SO4生成白色沉淀的有BaCl2和NaAlO2繼續(xù)加入12現有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3等五種膠體，按甲和丙、乙和丁、丙和丁、乙和Fe(OH)3膠體兩兩混合，均出現膠體聚沉現象，則粒子帶負電荷的膠體是 ( )A. 甲和乙 B.丙和乙 C甲和丁 D丙和Fe(OH)3膠體 答案: 12B 不同的膠體兩兩混合，出現聚沉現象，說明相混的兩膠粒帶不同電荷，而已知Fe(OH)3膠粒帶正電荷，故可判斷出 13將可溶性淀粉溶于熱水制成淀粉溶液，該溶液可能不具有的性質是 ( )A.電泳 B.布朗運動 C.聚沉 D.丁達爾效應 答案: 13A 淀粉溶液是膠體，但不帶電荷，所以沒看電泳現象 14向硫化砷膠體中加入下列物質，不能使其聚沉的是 ( )A 溶液 B.硅酸膠體， C. 膠體 D酒精 答案: 14BD因為碲化砷膠體粒子帶負電，MgSO4溶液是電解質，硅酸膠粒帶負電荷，Fe(OH)3膠粒帶正電荷，酒精是非電解質，故可判斷15土壤中膠體帶負電荷，因此在土壤中施用含氮總量相同的下列化肥時，肥效最差的是 ( )A.硝酸銨 B.硫酸銨 C磷酸銨 D.氯化銨答案: 15A 土壤吸附陽離子，不能被吸附 二，填空題(每空2分，共30分) 16有甲、乙、丙、丁四種液體，它們分別為Fe(OH)3膠體、硅酸溶膠、As2S3膠體、NaOH溶液。現將有關實驗現象記錄如下：(1)電泳：甲液體的陽極周圍顏色變淺，陰極周圍顏色變深；(2)將一束光通過乙液體，無丁達爾現象；(3)將乙慢慢加入到丙中，先出現渾濁，后液體變清。甲為 ，乙為 ，丙為 ，丁為 。 答案: 16Fe(OH)3膠體；NaOH溶液；硅酸膠體；As2S3膠體，(1)電泳實驗說明膠粒帶正電荷，甲為Fe(OH)3膠體；(2)無丁 達爾現象只有NaOH溶液；(3)將乙(NaOH溶液)加入到丙中，先出現渾濁，后液體變清，說明是硅酸溶液。出現渾濁是膠體遇電解質溶液的結果，后又變清是兩者發(fā)生了化學反應17將飽和三氯化鐵溶液滴入沸水時，液體變?yōu)?色，得到的是 ；反應的離子方程式為 。用此分散系進行實驗： (1)將其裝入U型管內，用石墨作電極，接通直流電源，通電一段時間后發(fā)現陰極附近顏色 ，這表明 ，這種現象稱為 。 (2)向其中加入飽和的硫酸銨溶液，發(fā)生的現象是 ，原因是 。（3）逐滴加入過量稀硫酸，現象是 ；原因是 。答案:17紅褐Fe(OH)3膠體； (1)逐漸變深；Fe(OH)3膠粒帶正電荷；電泳 (2)形成紅褐色沉淀；電解質電離出的離子中和了膠體粒子所帶電荷，使Fe(OH)3膠體聚沉(3)先出現紅褐色沉淀，后沉淀溶解為黃色溶液；電解質使Fe(OH)3膠體聚沉，隨著H2S04的加入，三、簡答題(共15分) 18(6分)自來水廠用綠礬和氯水一起凈水，請用離子方程式和文字簡要敘述其原理。 答案:18有強氧化性，可殺菌消毒；分子將Fe2+氧化為Fe3+,以吸附水中懸浮雜質。 19(9分)把10mL淀粉膠體和5mLKI溶液的混合液加入到用半透膜制成的袋內，將此袋浸入蒸餾水中。2min后，用兩支試管各取5mL燒杯中的液體，并做如下實驗： (1)向其中一支試管里滴加少量AgNO3溶液，其現象是 。 (2)向另一支試管里滴加少量碘水，其現象是 。 (3)由上述實驗得出的結論是 。答案:19解析：半透膜有非常細小的孔，只允許較小的離子、分子透過，膠體分散質的粒子不能透過半透膜，故在燒杯中的液體中有K+、I-,不存在淀粉膠體。 答案：(1)出現黃色沉淀 (2)無明顯變化 (3)I-能透過半透膜，淀粉膠體不能透過半透膜。潛能測試四，計算題(10分)20恒溫條件下，10ag某物質的溶液蒸發(fā)掉ag水，能析出g不含結晶水的該物質，再蒸發(fā)掉ag水，又能析出ag不含結晶水的該物質，求原溶液中溶質的質量分數。答案:20解：根據題意，10ag某物質溶液蒸發(fā)掉ag水，析出g該物質時，溶液已飽和，設此時飽和溶液溶質為xg，該飽和溶液溶解度為答：原溶液溶質質量分數為475。