高考一轮复习第二课第2讲:分散系及其分类学案
展开知识介绍
✸分散系
1.概念:一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。
被分散的物质称为分散质,起容纳分散质作用的物质称为分散剂。
2.分散系的分类
(1)按照分散质和分散剂聚集状态(气、液、固)的不同对分散系进行分类。共九种分散系。
实用举例
(2)当分散剂是水或其他液体时,根据分散质粒子直径的大小可把分散系分为溶液、胶体和浊液。
(3)溶液、胶体、浊液的比较
3.胶体
(1)根据分散剂的状态可分为气溶胶、液溶胶和固溶胶。
(2)胶体的性质及应用
①丁达尔效应:当一束光通过胶体时,形成一条光亮的“通路”,这是胶体粒子对光线散射造成的。利用丁达尔效应是区别溶液和胶体的一种常用物理方法。
②介稳性:胶体的稳定性介于溶液与浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系,但改变条件就有可能发生聚沉。
③聚沉:加热、加入电解质或加入与胶体粒子带相反电荷的胶体等均能使胶体粒子聚集成为较大的颗粒,从而形成沉淀从分散剂中析出。
④电泳:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂中做定向移动。电泳现象说明胶体粒子带电荷,工业上静电除尘就是利用这个原理。
4.胶体的提纯
(1)方法:渗析。
(2)原理:由于胶体粒子较大不能透过半透膜,而离子、小分子较小可以透过半透膜,利用此性质可以将胶体提纯。
5.胶体的制备
(1)物理方法:研磨法。如制豆浆。
(2)化学方法:利用水解反应、复分解反应等。
(3)Fe(OH)3胶体的制备
①图示:
②方法:向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
③原理:FeCl3+3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
④注意事项
a.不能过度加热,否则Fe(OH)3胶体聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
b.饱和FeCl3溶液加入量不宜过多,否则会使胶体聚沉生成沉淀。
c.书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加“↓”,应注明“胶体”二字,应注明加热条件。
易错点击 对胶体的本质理解不准确,导致解题时误用特性
(1)丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体,但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1~ 100 nm 之间,而不是丁达尔效应。
(2)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。
(3)PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于或等于 2.5 μm 的颗粒物,胶体粒子的直径在1~100 nm(10−9~10−7 m 或1 nm~0.1μm)之间,两者的颗粒大小有差异。
(4)胶体粒子是多个分子形成的聚集体或大分子。将含1 ml FeCl3的饱和溶液逐滴滴入沸腾的蒸馏水中,生成的Fe(OH)3 胶体中胶粒数目远小于NA的原因有两个,一是Fe3+部分水解,二是胶粒为多个Fe(OH)3分子的聚集体。
✱胶体重点
1.胶体的判定
胶体与其他分散系的本质区别在于胶体粒子的直径在 1~100 nm之间,这是胶体的本质特征,也是胶体区别于其他分散系的依据,同时也决定了胶体的性质;解答有关胶体的试题既要熟悉常见的胶体,如Fe(OH)3胶体、土壤胶体、豆浆、蛋白质溶液(实际是胶体)等,也要掌握并能利用胶体的性质分析具体问题,如丁达尔效应、胶体的聚沉方法等。
2.区分胶体和溶液的方法
(1)区分胶体和溶液可以从如下两个方面考虑。
①根据分散质微粒直径的大小来区分。
分散质微粒直径在1~100 nm之间的分散系为胶体,小于1 nm的分散系为溶液。
②根据有无丁达尔效应来区分。
胶体粒子对光有散射作用,因而胶体具有丁达尔效应;溶液中的阴阳离子对光的散射作用极其微弱,因而溶液无丁达尔效应。
(2)下列两个方面不能用来区分胶体和溶液。
①是否均一、透明。因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。
②是否能通过滤纸。因为胶体和溶液的分散质粒子均能通过滤纸。
3.胶体本质特征和性质的易错点
(1)胶体的本质是胶体粒子的直径介于1~100 nm之间的分散系,并不是颗粒直径介于1~100 nm之间的物质就是胶体,如果是单一物质就不是胶体。
(2)胶体本身并不带电,而是由于胶体粒子吸附溶液中的离子而带电。
(3)胶体粒子可以透过滤纸,但不能透过半透膜,因此可用半透膜分离胶体和溶液。
(4)电泳现象是由于胶体粒子吸附溶液中的离子而带电,通电后胶体粒子定向移动,所以并非所有胶体(如淀粉胶体)都有电泳现象。
4.胶体性质的实际应用
探究讨论
1. (浙江省嘉兴市第一中学2017−2018学年高一下学期期中考试)关于胶体的叙述不正确的是
A.胶体的分散质粒子直径在 1~100nm之间
B.胶体区别于其它分散系的本质特征是胶体的分散质能透过滤纸
C.明矾净水的原因是Al3+可形成胶体,吸附水中的杂质
D.实验室利用“丁达尔效应”,可以鉴别氯化钠溶液和淀粉溶液
【答案】B
【解析】A、胶粒大小在1 nm~100 nm之间,是区分于溶液和浊液的本质区别,故A正确;B.胶体区别于其它分散系的本质特征是胶体粒子直径在1−100nm之间,溶液的粒子直径小于1 nm,浊液的直径大于100 nm。溶液和胶体都能通过滤纸,故B错误;C.明矾净水的原因是明矾电离产生的Al3+水解产生Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体吸附水中悬浮的杂质,故C正确;D.淀粉溶液是胶体,具有丁达尔效应,可以利用“丁达尔效应”鉴别氯化钠溶液和淀粉溶液,故D正确;故选B。
2. 已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI胶体,当它跟Fe(OH)3胶体相混合时,能析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,由此可知
A.该AgI胶粒带正电荷
B.该AgI胶粒带负电荷
C.该AgI胶粒电泳时向阳极移动
D.Fe(OH)3胶粒电泳时向阳极移动
【答案】BC
【解析】AgI胶体与Fe(OH)3胶体相混合时,析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,这是发生了胶体的聚沉,说明AgI胶粒与Fe(OH)3胶粒带相反电荷。而Fe(OH)3胶粒带正电,故AgI胶粒带负电。AgI胶粒带负电,故A错误、B正确;AgI胶粒带负电,故电泳时向阳极移动,故C正确;当它跟Fe(OH)3胶体相混合时,能析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,说明Fe(OH)3胶粒吸附正电荷,电泳时向阴极移动,故D错误。
3. (湖南省岳阳市第一中学2017−2018学年高二下学期期末考试)下列现象与胶体知识无关的是
A.向碳酸氢钠溶液中加入氯化钙溶液时溶液没有浑浊
B.夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过美不胜收
C.食品加工厂利用豆浆中加入盐卤做豆腐
D.上海宝钢厂利用静电除尘技术去除废气中的固体悬浮物
【答案】A
【解析】向碳酸氢钠溶液中加入氯化钙溶液,溶液中离子之间不发生反应,则没有浑浊,属于溶液分散系,与胶体无关,A正确;因云属于胶体分散系,则具有丁达尔现象,所以夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过美不胜收,与胶体有关,B错误;豆浆属于胶体分散系,盐卤属于电解质,食品加工厂利用豆浆中加入盐卤做豆腐是利用胶体遇电解质发生聚沉的性质,与胶体有关,C错误;废气中的固体悬浮物属于胶体分散系,胶体粒子带电,在外压的作用下发生电泳而达到工厂利用静电除尘的目的,与胶体有关,D错误;正确选项为A。
好题精做
1.中国是瓷器的故乡,钧瓷是宋代五大名窑瓷器之一,以“入窑一色,出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法正确的是
A.高品质的白瓷晶莹剔透,属于纯净物
B.瓷器中含有大量的金属元素,因此陶瓷属于金属材料
C.氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
D.“窑变”是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化
2.下列说法正确的是
A.明矾净水过程中不涉及化学变化
B.金属与盐溶液反应都是置换反应
C.化合反应一定有单质参加反应
D.石油分馏和碘的升华都是物理变化
3.下列对化学知识概括合理的是
A.酸性氧化物都是非金属氧化物
B.一种元素可能有多种氧化物,但同种化合价只对应一种氧化物
C.丁达尔效应可用于区别溶液与胶体,云、雾均能产生丁达尔效应
D.熔融状态能导电的物质一定是离子化合物
4.下列关于氢氧化铁胶体的说法不正确的是
A.往NaOH饱和溶液中滴加FeCl3饱和溶液,加热煮沸制备氢氧化铁胶体
B.氢氧化铁胶体的胶粒大小在1~100 nm
C.氢氧化铁胶体可发生丁达尔效应
D.往氢氧化铁胶体中滴加电解质溶液可发生聚沉现象
5.分类思想是学习化学的重要思想。下列从分类的角度分析正确的是
A.CO2和NO2溶于水都显酸性,因而它们都是酸性氧化物
B.Na2O和NH3的水溶液均能导电,所以它们均为电解质
C.Al2O3既能与强酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水,故其为两性氧化物
D.Na2O和Na2O2与水反应均会生成强碱,故它们都是碱性氧化物
6.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度分析,下列选项正确的是
A.实验①、③反应制得的物质均为纯净物
B.实验②、③均未发生氧化还原反应
C.实验①、③均为放热反应
D.实验①、②所涉及的物质均为电解质
7.化学与社会、生活密切相关。对下列应用或事实的解释正确的是
8.磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)和次磷酸(H3PO2)都是重要的化工产品。已知:1 ml磷酸、亚磷酸、次磷酸最多消耗NaOH的物质的量依次为3 ml、2 ml、1 ml。下列推断正确的是
A.磷酸与氢氧化钠反应能生成2种盐
B.NaH2PO4、NaH2PO3、NaH2PO2都是酸式盐
C.H3PO4、H3PO3、H3PO2都是含氧酸
D.H3PO3是三元酸,又是还原性酸
9.下列关于物质的分类或关系正确的是
A.同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4
B.酸性氧化物:CO、SiO2、SO3、P2O5、Mn2O7
C.混合物:铝热剂、胆矾晶体、纯净矿泉水、胶体、淀粉
D.非电解质:乙醇、四氯化碳、氨气、氯气、氯化银
10.取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为________________,反应后得到的溶液呈________色。用此溶液分别做如下实验:
(1)取少量溶液置于试管中,滴入几滴NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为____________________________________,此反应属于________________。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈________色,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到__________烧杯中的液体产生丁达尔效应,这个实验可以用来区别________________________。
(4)取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量的稀HI溶液,边滴加边振荡,会出现一系列变化。
a.先出现红褐色沉淀,原因是__________________________________________。
b.随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式:________________。
c.最后溶液颜色加深,原因是_________________________(用离子方程式表示)。
d.用稀盐酸代替稀HI溶液,能出现上述哪些相同的变化现象?________(填序号)。
11.现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2、SOCl2等中学化学中出现过的物质,根据它们的组成及性质进行如下分类:
请回答下列问题:
(1)图中所示的分类方法叫_______________________。
(2)淡黄色固体最终位于________组,它的电子式为______________。
(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式:_____________________________________。
(4)Ⅱ组某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为______________________________________。
(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有8×6.02× 1023个电子转移,则有________g该物质参与反应。
1.【答案】D
【解析】白瓷含有多种成分属于混合物,A项错误;陶瓷属于无机非金属材料,B项错误;氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,C项错误。“窑变”时,高温下釉料中的金属化合物由于还原程度的不同,形成不同颜色的低价态化合物,D项正确。
2.【答案】D
【解析】明矾能净水是因为Al3+水解生成有吸附作用的Al(OH)3胶体,Al3+的水解属于化学变化,A项错误;金属铁与FeCl3溶液的反应不是置换反应,而是化合反应;B项错误;化合反应不一定有单质参加反应,如CO2+H2OH2CO3,C项错误;石油分馏和碘的升华均属于物理变化,D项正确。
3.【答案】C
【解析】A项,酸性氧化物也可能是金属氧化物,如Mn2O7,错误;B项,一种元素可能有多种氧化物,同种化合价也可能对应多种氧化物,如NO2和N2O4中N元素的化合价都是+4价,错误;C项,只有胶体能够发生丁达尔效应,所以丁达尔效应可用于区别溶液与胶体,云、雾都是胶体,均能产生丁达尔效应,正确;D项,熔融状态能导电的物质可能是离子化合物,也可能是金属单质,错误。
4.【答案】A
【解析】往NaOH饱和溶液中滴加FeCl3饱和溶液,得到氢氧化铁红褐色沉淀,故A错误;胶体的胶粒大小在1~100 nm,这是胶体区别于其他分散系的本质特征,故B正确;胶体可发生丁达尔效应,可借助此性质区分胶体与溶液,故C正确;氢氧化铁胶体的胶粒带电,滴加电解质溶液可发生聚沉现象,故D正确。
5.【答案】C
【解析】A. CO2和NO2溶于水都显酸性,CO2是酸性氧化物,而NO2不属于酸性氧化物,因为NO2与碱发生氧化还原反应2NO2+2OH-===NOeq \\al(-,3)+NOeq \\al(-,2)+H2O,故其不是酸性氧化物,故A错误。B.Na2O是离子化合物,熔融状态下能导电,所以Na2O为电解质;NH3是共价化合物,熔融状态下不导电,溶于水后不是其本身电离出自由移动的离子而导电,所以NH3是非电解质,故B错误。C.Al2O3既能与强酸反应,又能与强碱反应生成盐和水,其属于两性氧化物,故C正确。D.Na2O和Na2O2与水反应均会生成强碱,Na2O属于碱性氧化物,Na2O2与酸反应会生成盐、水和氧气,所以Na2O2不属于碱性氧化物,故D错误。
6.【答案】B
【解析】A项,③反应生成胶体为混合物;C项,③反应为FeCl3的水解反应为吸热反应;D项,①反应涉及的Cl2、Fe为单质,不是电解质。
7.【答案】D
【解析】Al(OH)3受热分解吸收大量的热,A项错误;K2FeO4的还原产物Fe3+水解生成胶状物,能使水中的悬浮物沉降下来,但不能软化硬水,B项错误;Na2O2不能氧化CO2,C项错误;KMnO4溶液具有强氧化性,能与乙烯发生氧化还原反应,D项正确。
8.【答案】C
【解析】根据三种酸最多消耗NaOH的量,推出磷酸为三元酸,亚磷酸为二元酸,次磷酸为一元酸,磷酸和氢氧化钠发生反应,可能生成Na3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4三种盐,故A错误;前两者属于酸式盐,NaH2PO2属于正盐,故B错误;三种酸中都含有氧元素,因此属于含氧酸,故C正确;H3PO3属于二元酸,故D错误。
9.【答案】A
【解析】CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4 分子式相同,结构不同,属于同分异构体,故A正确;CO不能和酸、碱反应生成盐和水,属于不成盐氧化物,SO3、SiO2、Mn2O7 属于酸性氧化物,故B错误;胆矾晶体就是硫酸铜晶体,属于纯净物,故C错误;氯气是单质,既不是电解质,也不是非电解质,氯化银属于电解质,故D错误。
10.【答案】Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O 棕黄
(1)FeCl3+3NaOH===3NaCl+Fe(OH)3↓ 复分解反应
(2)红褐
(3)乙 胶体和溶液
(4)a.加入电解质后,胶体发生聚沉
b.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
c.2Fe3++2I-===I2+2Fe2+ d.ab
【解析】碱性氧化物与酸反应生成盐和水,即Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,FeCl3溶液呈棕黄色。
(1)向FeCl3溶液中滴入NaOH溶液发生复分解反应。
(2)此小题主要考查Fe(OH)3胶体的制法。
(3)胶体可发生丁达尔效应,而溶液不能,利用这一点可以区分胶体和溶液。
(4)HI既有酸性又有强还原性,I-能使Fe(OH)3胶体聚沉,H+使其溶解,生成的Fe3+又能氧化I-生成I2;而HCl只能使其先聚沉再溶解。分析d时的关键在于Cl-比I-还原性弱,Cl-不能还原Fe3+,故导致现象不同。
11.【答案】(1)树状分类法
(2)Ⅰ
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(4)2∶1 (5)168
【解析】(1)从图形看,为树状分类法,结合相关信息可知分类如下:
(2)淡黄色固体是Na2O2,其电子式为。
(3)CO为还原性气体,在高温下可还原Fe2O3:3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
(4)3NO2+H2O2HNO3+NO,NO2发生了自身氧化还原反应,被氧化和被还原的元素质量比为2∶1。
(5)铁在高温下能够与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,根据化学方程式可知转移8 ml电子,有3 ml Fe参加反应,质量为168 g。
分散剂状态
分散质状态
实例
气态
气态
空气
液态
云、雾
固态
烟
液态
气态
泡沫
液态
酒精、乳浊液
固态
泥水悬浊液
固态
气态
泡沫塑料
液态
珍珠
固态
有色玻璃、合金
分散系
溶液
胶体
浊液
悬浊液
乳浊液
分散质粒子直径
小于1 nm
1~100 nm
大于100 nm
大于100 nm
稳定性
稳定
介稳体系
不稳定
不稳定
分散质粒子能否透过半透膜或滤纸
均能透过
能透过滤纸,不能透过半透膜
均不能透过
均不能透过
实例
食盐水
淀粉胶体
泥浆水
植物油和水的混合物
胶体
操作方法
制备原理
氢氧化铁胶体
见(3)
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
碘化银胶体
向稀KI溶液中滴加稀硝酸银溶液,边滴加边振荡
KI+AgNO3AgI(胶体)+KNO3
内容
主要应用举例
性
质
丁达尔效应
胶体粒子对可见光的散射而产生的,是一种物理现象
鉴别胶体与溶液
介稳性
胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下相对稳定
生产涂料、颜料、墨水、洗涤剂等
电泳
胶体粒子在外加电场作用下做定向移动
静电除尘、电泳、电镀等
聚沉
胶体粒子聚集成较大的颗粒形成沉淀
明矾净水、制豆腐、制肥皂等
提纯
渗析
胶体粒子较大不能通过半透膜,而离子、小分子较小可通过半透膜,用此法将胶体提纯
用于胶体的提纯、血液透析
选项
应用或事实
解释
A
Al(OH)3用作塑料的阻燃剂
Al(OH)3受热分解放出大量的热
B
K2FeO4用于自来水的消毒和净化
K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物,可以软化硬水
C
Na2O2用于呼吸面具中作为O2的来源
Na2O2是强氧化剂,能氧化CO2生成O2
D
浸泡过KMnO4溶液的硅藻土可用于水果保鲜
KMnO4溶液可氧化水果释放的CH2=CH2
2024届高考化学一轮复习专题1第1讲物质及其反应的分类分散系基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题1第1讲物质及其反应的分类分散系基础学案,共34页。
2024年高考化学一轮复习 第1讲 物质的分类 分散系 学案(含答案): 这是一份2024年高考化学一轮复习 第1讲 物质的分类 分散系 学案(含答案),共12页。
苏教版高考化学一轮复习专题1化学家眼中的物质世界第1讲物质的组成分类物质的分散系学案: 这是一份苏教版高考化学一轮复习专题1化学家眼中的物质世界第1讲物质的组成分类物质的分散系学案,共22页。学案主要包含了课标要求等内容,欢迎下载使用。