2019-2020年高三化學(xué) 知識點精析精練 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用.doc

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2019-2020年高三化學(xué) 知識點精析精練 膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用 知識歸納 一、膠體由于分散質(zhì)粒子直徑在1 nm～100nm之間，表面積大，因而表現(xiàn)出下列特性： ①有強的吸附能力——明礬的凈水； ②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； ③丁達爾效應(yīng)——鑒別溶液和膠體； ④布朗運動——膠體能均一、較穩(wěn)定地存在的原因之一； ⑤電泳現(xiàn)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(yīng)用 (1)加熱——加速膠體粒子運動，使之易于結(jié)合成大顆粒； (2)加入電解質(zhì)——中和膠粒所帶電荷，使之聚結(jié)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(yīng)用：①制豆腐②工業(yè)制肥皂③解釋某些自然現(xiàn)象，如三角洲④土壤的保肥作用⑤明礬凈水原理⑥工業(yè)除塵。 學(xué)法建議 1．學(xué)習(xí)膠體性質(zhì)時，在把握住膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征后，充分理解丁達爾效應(yīng)、布朗運動、電泳現(xiàn)象的實質(zhì)及其應(yīng)用。 2．把握鹽析與膠體聚沉的區(qū)別 鹽析是指某些物質(zhì)的溶液和某些大分子形成的膠體溶液，當(dāng)加入某些無機鹽時，使分散質(zhì)的溶解度降低而結(jié)晶析出的過程。該過程具有可逆性，當(dāng)加水后，分散質(zhì)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(zhì))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(yīng) 膠粒直徑在1nm～100nm之間，對光產(chǎn)生散射作用，一束光通過膠體時產(chǎn)生一條光亮的通路，可用于鑒別溶液和膠體。 (2)電泳現(xiàn)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(zhì)：①蔗糖溶液②硫酸鎂溶液③硅酸膠體④氫氧化鐵膠體，不會發(fā)生凝聚的是 ( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 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(zhì)溶液或膠體粒子帶負電荷的膠體時，就會發(fā)生凝聚。①不是電解質(zhì)溶液，④膠粒帶正電荷。故選B。 [答案]B [例2]下列關(guān)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(jù)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(xiàn)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(chǎn)生電泳現(xiàn)象 思路分析 物質(zhì)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(yīng)；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(chǎn)生了電泳現(xiàn)象。 [答案]A [例3]將某溶液逐滴加入Fe(OH)，溶膠內(nèi)，開始時產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加時沉淀溶解，該溶液是 ( ) A.2mol／LH2SO4溶液 B. 2mol／LNaOH溶液 C.2mol／LmgSO4溶液 D.磷酸溶液 思路分析 膠體中加電解質(zhì)或帶相反電荷膠體時，膠體發(fā)生聚沉。當(dāng)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(zhì)、加入帶相反電荷的膠體。另外，還要準(zhǔn)確地判斷加入的物質(zhì)是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)，以及膠體所帶電荷才能準(zhǔn)確地作答。 做排序題時，不一定每個選項都要看，可結(jié)合用排除法解題。] 思維診斷 對膠體的性質(zhì)應(yīng)全面準(zhǔn)確地掌握，不但要記住概念，還要知道產(chǎn)生布朗運動、丁達爾效應(yīng)、電泳等現(xiàn)象的本質(zhì)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(chǎn)生沉淀的條件外，關(guān)鍵還要考慮繼續(xù)加入該溶液沉淀溶解。故對每個選項應(yīng)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(biāo)訓(xùn)練 1．下列實驗中屬于化學(xué)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(xiàn)象是 ( ) A．無明顯現(xiàn)象 B.紅褐色消失 C．立即沉淀，且不溶解 D.先出現(xiàn)沉淀，后沉淀溶解 答案:2．D 加入電解質(zhì)溶液，膠體會聚沉，又因為Fe(OH)3會和H2SO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所以沉淀又溶解 3．某學(xué)生在做Fe(OH)3膠體凝聚實驗時，用①加硅酸膠體；②加Al(OH)2膠體；③加Fe2(S04)，溶液；④加硫化砷膠體；⑤加蒸餾水這五種方法，其中能看到凝聚現(xiàn)象的是 ( ) A．①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.③④⑤ 答案:3．B 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(zhì)，膠體遇電解質(zhì)溶液會聚沉 4．D 4．膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是 ( ) A.產(chǎn)生了丁達爾現(xiàn)象 B.膠粒有布朗運動 C.膠粒不能透過半透膜 D.分散質(zhì)粒子直徑在10-9～10-7m之間 答案: 4．D 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(zhì)是 ( ) A.能全部透過半透膜 B.有丁達爾現(xiàn)象 C.所得液體一定能導(dǎo)電 D.所得物質(zhì)一定為懸濁液或乳濁液 答案: 5．B 6．FeCl3溶液和Fe(OH)3溶膠共同具備的性質(zhì)是 ( ) A．分散質(zhì)粒子都能透過半透膜 B.分散質(zhì)顆粒直徑都在1 nm～100nm之間 C.呈紅褐色 D．加熱蒸干、灼燒后都有Fe2O3生成 答案:6．D A項中 溶膠不能透過半透膜；B項 溶液中分散質(zhì)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Fe2O3 7．已知由AgNO3溶液和稍過量的KI溶液制得的AgI溶膠，當(dāng)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: 7．BC 由題可知AgI膠粒帶負電荷，F(xiàn)e(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(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量，解決方法要使這些陶土和水一起攪拌，使粒子大小在1nm～100nm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，F(xiàn)e(OH)3膠粒帶正電荷 綜合能力訓(xùn)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(yīng)。然后，把反應(yīng)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(zhì)是 ，該操作的名稱是 。 答案: 1．麥芽糖；滲析 第單元 小結(jié) 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(zhì)。 (4)了解膠體知識在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。 2．從分散質(zhì)、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(zhì)區(qū)別。 3．通過實驗認識膠體的重要性質(zhì)——丁達爾現(xiàn)象、布朗運動、電泳、滲析等。 4．將初中學(xué)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(xiàn)象、物質(zhì)溶解過程的變化類型，從平衡理論加深對溶解與結(jié)晶平衡特征的認識和運用等。 研究性學(xué)習(xí) 1．學(xué)科內(nèi)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(xiàn)象，光照到什么物體上，光反射可看到什么物體。沒有物質(zhì)的空間將是漆黑一片。 2．跨學(xué)科綜合 在一個不透過糖類的半透膜容器中，裝入含有10．8g葡萄糖的水溶液2L，將此容器放在裝有10L含85．5g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(zhì)量＝180，蔗糖C12H12O6相對分子質(zhì)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(nèi)。當(dāng)容器內(nèi)外物質(zhì)的量濃度相等時，滲透就停止，這時的濃度為=0.0258mol／L。 在容器中滲入的水為x g:＝0．3251。 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:1．B 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(guān)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:2．B 明礬放入水中生成的Al(OH)3 ，血液、蛋白質(zhì)都是膠體。澄清石灰水久置于空氣中是由于發(fā)生了反應(yīng) 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(guān)說法正確的是 ( ) A.膠體粒子直徑小于1nm～100nm 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 D．Na+使此膠體凝聚的效果不如Ca2+ 、Mg2+ 答案:3．CD 產(chǎn)生題述現(xiàn)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(zhì)粒子的實驗為 ( ) A.丁達爾現(xiàn)象 B.滲析 C．電泳 D.聚沉 答案: 4．B 滲析是利用半透膜做實驗，它只允許溶液溶質(zhì)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 ( ) A．As2 S3膠粒帶正電荷 B．As2 S3膠粒帶負電荷 C. As2 S3膠粒電泳時移向陽極 D．As2 S3膠粒電泳時移向陰極 答案: 5．BC Fe(OH)3膠粒帶正電荷，而破壞膠體只能是①加電解質(zhì)溶液；②加帶相反電荷的膠體；③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:6．C 7．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(yīng)用的主要原理是 ( ) A．電泳 B.滲析 C.凝聚 D.丁達爾現(xiàn)象 答案: 7．A 電泳原理 8．關(guān)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(zhì)粒子一定不帶電，膠體中分散質(zhì)粒子帶電荷 C.溶液中溶質(zhì)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(xiàn)象，而膠體中有“光亮的通路” 答案: 8．D 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(zhì)膠體、淀粉膠體都不帶電荷；C項中溶液中溶質(zhì)、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(shù)，下列對鐵酸鈉用于飲水處理的分析正確的是 ( ) A．Na2Fe04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 C．Na2Fe04的還原產(chǎn)物Fe3+易水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，使水中懸浮物聚沉 D．Na2Fe04的還原產(chǎn)物Fe3+水解得Fe(OH)2膠體，使水中懸浮物聚沉 答案: 9．BC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(zhì)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(fù)換水?dāng)?shù)次 D.通直流電后，讓其電泳聚集在一起，過濾再溶于水 答案: 10．C 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 ( ) A．Na2CO3 B．BaCl2 C．Fe(OH)3膠體 D．NaAlO2 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(xiàn)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(xiàn)膠體聚沉現(xiàn)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: 12．B 不同的膠體兩兩混合，出現(xiàn)聚沉現(xiàn)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(zhì)是 ( ) A.電泳 B.布朗運動 C.聚沉 D.丁達爾效應(yīng) 答案: 13．A 淀粉溶液是膠體，但不帶電荷，所以沒看電泳現(xiàn)象 14．向硫化砷膠體中加入下列物質(zhì)，不能使其聚沉的是 ( ) A． 溶液 B.硅酸膠體， C. 膠體 D．酒精 答案: 14．BD因為碲化砷膠體粒子帶負電，MgSO4溶液是電解質(zhì)，硅酸膠粒帶負電荷，F(xiàn)e(OH)3膠粒帶正電荷，酒精是非電解質(zhì)，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: 15．A 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?，F(xiàn)將有關(guān)實驗現(xiàn)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(xiàn)象；(3)將乙慢慢加入到丙中，先出現(xiàn)渾濁，后液體變清。甲為 ，乙為 ，丙為 ，丁為 。 答案: 16．Fe(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(xiàn)象只有NaOH溶液；(3)將乙(NaOH溶液)加入到丙中，先出現(xiàn)渾濁，后液體變清，說明是硅酸溶液。出現(xiàn)渾濁是膠體遇電解質(zhì)溶液的結(jié)果，后又變清是兩者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) 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(yīng)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(nèi)，用石墨作電極，接通直流電源，通電一段時間后發(fā)現(xiàn)陰極附近顏色 ，這表明 ，這種現(xiàn)象稱為 。 (2)向其中加入飽和的硫酸銨溶液，發(fā)生的現(xiàn)象是 ，原因是 。 （3）逐滴加入過量稀硫酸，現(xiàn)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(zhì)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(xiàn)紅褐色沉淀，后沉淀溶解為黃色溶液；電解質(zhì)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(zhì)。 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(nèi)，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(xiàn)象是 。 (2)向另一支試管里滴加少量碘水，其現(xiàn)象是 。 (3)由上述實驗得出的結(jié)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(zhì)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(xiàn)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(zhì)的溶液蒸發(fā)掉ag水，能析出g不含結(jié)晶水的該物質(zhì)，再蒸發(fā)掉ag水，又能析出ag不含結(jié)晶水的該物質(zhì)，求原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。 答案:20．解：根據(jù)題意，10ag某物質(zhì)溶液蒸發(fā)掉ag水，析出g該物質(zhì)時，溶液已飽和，設(shè)此時飽和溶液溶質(zhì)為xg，該飽和溶液溶解度為 答：原溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為47．5％。