第10讲 一种重要的混合物——胶体-高一化学同步精品讲义（鲁科必修第一册 ）

第10讲  一种重要的混合物——胶体课程标准课标解读1．认识胶体是一种常见的分散系。2．知道丁达尔效应，并能区分溶液和胶体。1．知道胶体是一种分散系，由于分散质颗粒大小与溶液、浊液不同，可以通过渗析法分离溶液和胶体；知道胶体可以产生丁达尔效应。2．了解胶体的性质在生活中的简单应用。3．能对生产生活中的现象利用胶体的性质进行合理预测，并能够进行实验探究。知识点01  分散系【即学即练1】下列物质不属于分散系的是（     ）。    A．水    B．氯化钠溶液    C．泥浆    D．淀粉溶液知识点02  胶体的性质和应用1．丁达尔现象（或丁达尔效应）（1）含义：当________通过胶体时，在入射光____可观察到________的现象。（2）原因：丁达尔现象是胶体中分散质微粒对可见光____而形成的。（3）应用：在实验室里鉴别________和________。2．聚沉（1）含义：胶体形成________析出的现象。（2）方法：向胶体中加入____、____、____；____、____、加入带相反电荷____的____等。（3）应用：盐卤点豆腐，黄河三角洲的形成等。3．电泳（1）概念：胶体微粒在外电场的作用下发生____________的现象。（2）原因：胶体微粒具有巨大的比表面积，能较强地吸附电性______的离子，从而使胶体微粒______。（3）应用：工业上用于电泳电镀、电泳除尘等。4．胶体的分离和提纯（1）胶体与浊液的分离：______①原理：胶体微粒______透过滤纸，而浊液______透过滤纸②图示：（2）胶体与溶液的分离：______①原理：胶体微粒不能______半透膜，而小分子、离子能够______半透膜②图示：【即学即练2】下列有关氢氧化铁胶体的说法正确的是（     ）。    A．可产生丁达尔效应    B．可对饮用水进行杀菌消毒    C．是不够稳定的分散系    D．是红褐色不透明的液体考法01  三种分散系的比较【典例1】（2021·许昌高一检测）关于胶体和溶液的区别，下列叙述错误的是（     ）。    A．FeCl3溶液与Fe（OH）3胶体的外观都是澄清、透明、均匀的    B．溶液中分散质粒子能通过半透膜，胶体中分散质粒子不能通过半透膜    C．光束通过淀粉溶液，可以看到一条光亮的“通路”，光束通过蔗糖溶液时，则无此现象    D．溶液最稳定，放置后不会生成沉淀；胶体很不稳定，放置后很快会生成沉淀【知识拓展】溶液、胶体、浊液的比较分散系溶液胶体浊液分散质粒子的直径d＜1nm1nm＜d＜100nmd＞100nm外观特征均一、透明、稳定较均一、较透明、较稳定不均一、不透明、不稳定分散质粒子分子、离子较多分子集合体或大分子大量分子集合体（固体小颗粒或小液滴）能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能鉴别方法无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层【特别提醒】（1）胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径在1～100nm，而不是产生丁达尔效应。（2）胶体粒子的直径决定了胶体的性质，因胶体粒子较大不能透过半透膜，可用渗析法提纯胶体。（3）胶体不带电荷，胶体粒子（分散质微粒）可能带电荷，淀粉胶体中的胶体粒子不带电荷。考法02  胶体的制备及净化【典例2】实验室制取Fe（OH）3胶体的方法是：向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1mL～2mL饱和FeCl3溶液，边加边振荡，直到溶液呈红褐色，即得Fe（OH）3胶体。（1）该反应的化学方程式为FeCl3 +3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl，它_______（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。（2）FeCl3溶液与Fe（OH）3胶体共同具备的性质是__________（填字母代号）。    A．分散质微粒都能透过滤纸    B．都有丁达尔现象    C．都是透明的液体    D．都比较稳定，密封一段时间也不会产生沉淀（3）用_________________________________________（填操作方法和现象）证明Fe（OH）3胶体已经制成。（4）通过这种方法制得的Fe（OH）3胶体中含有少量的Cl－，除去Cl－可以采用下图中的_______（填字母代号）实验装置。在制备过程中，若加热温度过高，则会产生浑浊，除去浑浊可以采用下图中的_______（填字母代号）实验装置。（5）将Fe（OH）3胶体加到泥水中产生的现象是_______________________。【知识拓展】胶体的制备、净化和应用1．Fe（OH）3胶体的制备（1）制备图示（2）制备原理和操作2．胶体与悬浊液、胶体与溶液的分离操作过滤渗析分离物质胶体和悬浊液胶体和溶液使用仪器铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸烧杯、玻璃棒、半透膜操作要领一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：①滤纸边缘要低于漏斗边缘；②液面要低于滤纸边缘三靠：①烧杯嘴紧靠倾斜的玻璃棒；②玻璃棒下端靠在三层滤纸处；③漏斗的下端紧靠接收器内壁①半透膜不能破损，且袋口要扎紧；②半透膜浸入流动的蒸馏水中或频繁更换原理悬浊液中的分散质微粒不能透过滤纸，而胶体分散质微粒可以透过滤纸胶体分散质微粒不能透过半透膜，溶液中的溶质微粒能透过半透膜考法03  胶体的性质及应用【典例3】（2021~2022河北邯郸高一上学期期中）下列现象或应用中，不能用胶体知识解释的是（     ）。    A．清晨，在茂密的树林，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱    B．电影放映时的丁达尔效应    C．肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗    D．在饱和FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀【知识拓展】胶体的应用1．丁达尔效应（1）清晨阳光穿过茂密树木枝叶产生的美丽光线（2）电影院光柱（3）海市蜃楼2．电泳（1）水泥和冶金工业中用高压电除去烟尘（2）陶瓷工业精炼高岭土，通电除去氧化铁杂质（3）医学上利用血清的纸上电泳来诊断某些疾病（4）石油工业中，用电泳分离石油乳状液中的油水3．聚沉（1）江河入海口形成的沙洲、三角洲（2）卤水（主要成分是MgCl2·6H2O、CaSO4）点豆腐（3）同一钢笔同时使用不同牌号墨水易发生堵塞（4）服用牛奶或鸡蛋清等缓解重金属盐中毒（5）FeCl3溶液用于伤口止血（6）盐碱地的土壤保肥力差4．胶体的吸附性（1）明矾、Fe2（SO4）3溶液净水（2）Al（OH）3胶体作漂白剂（3）NH4NO3的保肥作用差（土壤胶粒带负电荷）题组A  基础过关练1．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是（     ）。    A．是否是大量分子或离子的集合体    B．分散质微粒直径的大小    C．是否能通过滤纸或半透膜    D．是否均一、稳定、透明2．（2021·北京东城区高一检测）下列自然现象属于丁达尔效应的是（     ）。    A．雷雨天气    B．冬季雾凇    C．光照榕树    D．泥石流3．（2021·唐山高一检测）生物学家借助新的显微技术，成功观察到小于200纳米的微粒。下列分散系中，分散质微粒半径最小的是（     ）。    A．雾    B．蛋白质溶液    C．石灰乳    D．KNO3溶液4．“云蒸霞蔚”出自《世说新语·言语》，表示霞光透过云层的绚丽灿烂。从化学角度分析“云”属于下列分散系中的（     ）。    A．溶液    B．胶体    C．乳浊液    D．悬浊液5．（2021·福建泉州高一检测）下列家庭小实验不能制得溶液的是（     ）。6．我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人趁人之危的行为，其实从化学的角度说，“往伤口上撒盐”的做法并无不妥，甚至可以说并不是害人而是救人。那么，这种做法的化学原理是（     ）。    A．胶体的电泳    B．胶体的聚沉    C．血液中发生复分解反应    D．血液的氧化还原反应7．用白磷还原法可制得一种金的分散系（所得分散系中，金颗粒直径为5nm～12nm），该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下：①取20%白磷的乙醚溶液0.5mL，加蒸馏水60mL。②先滴加1%氯化金水溶液0.75mL，再滴加0.6mL 0.1mol·L－1的K2CO3，振荡变成棕红色。③加热煮沸至溶液变成透明红色。④分离提纯，除去无机溶质。请回答下列问题：（1）该分散系属于________，其分散质是____________。（2）用一束强光照射该分散系，从侧面可看到_________。（3）步骤④的分离方法是___________________________。 （4）所得红色溶液________（填“能”或“不能”）继续加热。8．（2021·滁州高一检测）Fe2O3又称铁红，请根据要求完成下列问题：（1）Fe2O3固体（红棕色）属于_______（填纯净物或者混合物）．将其加入适量盐酸，反应的化学方程式_____________________。（2）用上述所得溶液进行下列实验，取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的离子方程式为_____________________。（3）在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至出现______________色，即可制得Fe（OH）3胶体。（4）另取一小烧杯也加入20mL蒸馏水，向烧杯中加入1mLFeCl3溶液，振荡摇匀后，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_______烧杯的液体中产生了丁达尔效应。题组B  能力提升练1．（2021·淮南高一检测）近年来，人类生产、生活所产生的污染，如机动车、燃煤、工业等排放的尾气，使灰霾天气逐渐增多。灰霾微粒比较小，平均直径在1000～2000nm。下列有关说法正确的是（     ）。    A．灰霾是一种分散系    B．灰霾能发生丁达尔效应    C．灰霾形成的是非常稳定的体系    D．戴口罩不能阻止吸入灰霾微粒2．2020年4月27日，武汉大学抗疫科技攻关团队最新研究成果《武汉两所医院的新冠病毒气溶胶动力学分析》于《Nature》在线发表。下列有关胶体的说法错误的是（     ）。    A．可用渗析法提纯、精制胶体    B．丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液    C．氢氧化铁胶粒带正电荷，一个胶粒中含有一个Fe（OH）3    D．气溶胶是胶体的一种，是混合物3．（2021~2022学年河北省定州市高一上期末）铁磁流体既有固体的磁性，又有液体的流动性，广泛应用于治疗癌症、体内递药、垃圾分类等方面．本质上说，磁流体是大量黑色的、直径介于33～55nm的磁性颗粒悬浮在水或者油中所形成的分散系。下列说法中错误的是（     ）。    A．磁流体属于胶体    B．磁流体是一种混合物    C．磁流体能产生丁达尔效应    D．丁达尔效应是磁流体所属分散系与溶液的本质区别4．陶瓷工业中常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。为除去陶土中的氧化铁，可以把陶土和水混合搅拌，使之形成分散质粒子直径为10－9~10－7 m的分散系，然后在该分散系里插入两根电极，并接通直流电源，此时正极上聚集陶土，负极上聚集氧化铁，由此可除去陶土中的氧化铁。下列说法正确的是（     ）。    A．胶体带正电荷或负电荷    B．陶土和水混合搅拌形成的分散系带有电荷    C．氧化铁形成的胶体粒子带正电荷    D．陶土和水混合搅拌后，用过滤的方法也可以除去陶土中的氧化铁5．（2021·广西桂林高一期末检测）现有甲、乙、丙、丁和Fe（OH）3胶体。按甲和乙、乙和丁，丙和丁、乙和Fe（OH）3胶体两两混合，均出现胶体聚沉。则胶体粒子带负电荷的胶体是（     ）。    A．甲和乙    B．乙和丙    C．丙和丁    D．甲和丁6．（2021~2022河南信阳高一上学期期末）某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度下列分析正确的是（     ）。    A．实验①所涉及的物质均为电解质    B．实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径：②＞③    C．实验③得到的物质能产生丁达尔现象    D．实验③反应制得的物质为纯净物7．（2021·洛阳高一检测）现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe（OH）3胶体的制备实验。    Ⅰ．甲同学向1mol·L－1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液；    Ⅱ．乙同学直接加热饱和FeCl3溶液；    Ⅲ．丙同学向25mL沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈透明的红褐色，停止加热。试回答下列问题：（1）其中操作正确的同学是_____。写出此过程中的化学方程式：_________________________________________________。（2）证明有Fe（OH）3胶体生成的最简单的实验操作是___________。（3）丁同学利用所制得的Fe（OH）3胶体进行下列实验：    ①将其装入U形管内，用石墨作为电极，接通直流电，通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe（OH）3胶粒带______电荷。    ②向其中加入饱和Na2SO4溶液，产生的现象是__________________。    ③向所得Fe（OH）3胶体中逐滴滴加硫酸溶液，开始产生红褐色沉淀，这是因为______________________________________________。继续滴加，沉淀最终消失且得棕黄色溶液，写出化学方程式：___________________________________。    ④欲除去Fe（OH）3胶体中混有的NaCl，所用主要物品是__________；该操作名称是_____________。8．鸡蛋的内膜是一种半透膜，某同学拟用这种半透膜进行除去淀粉溶液中所含食盐的实验。设计步骤如下：①把鸡蛋的一头敲破，倒出蛋清、蛋黄，洗净蛋膜内部，将另一头浸泡在稀酸中反应除去部分蛋壳（中间的蛋壳留着，起固定作用）；②在一只小烧杯中加入适量蒸馏水，将洗净了蛋膜内部的蛋壳架在小烧杯上，蛋膜浸入蒸馏水中（如上图）；③向蛋膜内加入淀粉和食盐的混合溶液，静置一段时间；④拿走蛋膜，检验烧杯中有无淀粉和食盐。根据以上叙述，填写下列空白：（1）步骤①中反应除去部分蛋壳（主要成分为CaCO3）的酸最好是________（填“盐酸”“硫酸”或“醋酸”）。（2）检验烧杯中有无淀粉，操作是______________________________________。（3）检验烧杯中有无NaCl，操作是________________________。（4）为尽可能全部除去淀粉溶液里的食盐，可采取的措施是______（填入正确选项前的字母）。    A．换大烧杯，用大量水进行渗析    B．多次渗析，每次用水量不要太多    C．将蛋膜放在有流水的水槽中进行渗析（5）如何证明淀粉溶液中的食盐已被全部除去？简述实验过程：___________________________。题组C  培优拔尖练1．（双选）（2021·盐城高一检测）淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇到碘单质发生反应，可以出现明显的蓝色特征。现将混有少量稀Na2SO4溶液的淀粉装在半透膜中，浸泡在盛蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验，能观察到的现象是（     ）。    A．加入BaCl2溶液产生白色沉淀    B．加入碘水不变蓝    C．加入BaCl2溶液产生没有白色沉淀产生    D．加入碘水变蓝2．（2021~2022学年上学期绍兴高一期中）下列说法正确的有：①“卤水点豆腐”“黄河入海口处三角洲的形成”都与胶体的聚沉有关；②提纯Fe（OH）3胶体，可以采用的方法是过滤；③明矾能作净水剂是因为铝离子与水作用生成的氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用；④在制备Fe（OH）3胶体实验中，可以长时间加热；⑤向Fe（OH）3胶体中加入过量稀硫酸，先有红褐色沉淀生成，然后沉淀溶解形成棕黄色溶液（     ）。    A．2个    B．3个    C．4个    D．5个3．向胶体中加入电解质能使胶体聚沉。使一定量的胶体在一定时间内开始聚沉所需要电解质的浓度（m mol·L－1）称为“聚沉值”。电解质的“聚沉值”越小，则表示其聚沉能力越大。实验表明，聚沉能力主要取决于与胶粒相反电荷的离子所带的电荷数。电荷数越大，聚沉能力越大。则向氢氧化铁胶体中加入下列电解质时，其“聚沉值”最小的是（     ）。    A．NaCl    B．AlCl3    C．K2SO4    D．Na3PO44．FeCl3与H2O制得胶体的胶团结构为｛［Fe（OH）3］m·nFeO+（n－x）Cl－｝x+·xCl－（如图）。下列说法正确的是（     ）。    A．Fe（OH）3胶体带正电    B．胶体粒子的直径介于1～100 nm之间    C．16.25g FeCl3完全水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为6.02×1022    D．在U形管中注入Fe（OH）3胶体，插入石墨电极通电，阳极周围颜色加深5．氯化银胶体中的分散质粒子实际上是一个个由很多“AgCl”结合而成的集合体，向盛有NaCl溶液的试管中滴加AgNO3溶液，静置后用一束光照射试管，发现试管的三个不同区域中只有一个区域具有明显的丁达尔现象，则下列分析正确的是（     ）。    A．该区域是A，该区域中AgCl的直径最小    B．该区域是B，该区域中AgCl的直径介于A、C之间    C．该区域是C，该区域中AgCl的直径最大    D．各区域AgCl的大小相同，但只有B区域中分散质的大小介于1~100nm之间6．胶体粒子往往通过吸附可以带有电荷，同种胶粒带同种电荷。一般非金属氧化物胶体胶粒带负电荷，如土壤胶体，金属氧化物及氢氧化物带正电荷，如氧化铁、氢氧化铁等。请完成下列问题：（1）如果下列化肥中的含氮量是相同的，那么施用下列化肥，在作物中的吸收效果最差的是________（填序号：①碳酸氢铵；②硝酸铵；③硫酸铵）。（2）在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量。解决方法可以把这些陶土和水一起搅拌，使微粒直径为10－9～10－7m，然后插入两根电极，接通直流电源，这时正极聚集__________________。（3）Fe（OH）3胶体也可这样制取：将Fe（OH）3固体粉碎使粒子直径在10－9～10－7m之间，并悬浮于水中，再向悬浮液中加入适量FeCl3溶液，即可制得Fe（OH）3胶体，试述加入FeCl3溶液的作用________________________________________。