2021届高考化学大一轮核心突破：分散系、胶体【核心透析、核心训练】

1 ——分散系、胶体 【核心透析】 1．分散系 (1)概念：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所 得到的体系。 (2)分类：按照分散质粒子的大小 (3)按照分散质和分散剂的状态分类 烟属于气固分散系；雾属于气液分散系；悬浊液属于液固分散系； 合金属于固固分散系。 2．胶体的性质及应用 (1)丁达尔效应 可见光束通过胶体时，会出现一条光亮的“通路”现象。 应用：鉴别溶液和胶体。 (2)聚沉 胶体粒子聚集成较大颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出的过程 叫做聚沉。 使胶体聚沉的方法有：①加入电解质溶液；②加入与胶粒带相反2 电荷的胶体；③加热。 应用：三角洲的形成；明矾、铁盐溶液净水；盐卤制豆腐。 (3)电泳 在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正 电荷的 Fe(OH)3 胶体粒子向阴极移动。 应用：工厂静电除尘。 (4)渗析 胶体粒子不能透过半透膜，溶液中的粒子可以透过半透膜。 应用：提纯胶体；血液透析。 3．Fe(OH)3 胶体的制备 向沸水中逐滴加入饱和 FeCl3 溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色， 停 止 加 热 ， 即 制 得 Fe(OH)3 胶 体 ， 化 学 方 程 式 为 FeCl3 ＋ 3H2O ===== △ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。 1．胶体与其他分散系的本质区别：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本质依据， 同时也决定了胶体的性质。 2．胶体属于分散系，是混合物，而很多纳米级物质的微粒直径 也是在 1～100 nm 之间，但不属于胶体，属于纯净物，如纳米铜等。 3．胶体是电中性的，胶体中胶粒带电，而整个胶体不显电性。 同种胶粒带相同的电荷，所以胶体能比较稳定地存在，如果加入带相 反电荷胶粒的胶体或电解质溶液，胶体就会发生聚沉。3 4．丁达尔效应是胶体特有的性质，可用于鉴别胶体和溶液。分 离胶体和溶液的操作是渗析。丁达尔效应与渗析都是物理变化，不是 化学变化。 5．胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体，但有些高分 子化合物，如淀粉、蛋白质，因其分子非常大，其相对分子质量通常 为几万、几十万甚至上百万、千万，因此一个分子就是一个胶体微粒， 它们的溶液是胶体。 6．氢氧化铁胶体中的胶粒不是指 1 个 Fe(OH)3“分子”，而是很 多 Fe(OH)3“分子”聚集在一起形成的直径在 1～100 nm 之间的集合 体。 7．制备氢氧化铁胶体时，不能搅拌也不能加热时间过长，否则 会导致胶体聚沉。 8．不是所有的胶体都有电泳现象。有些胶体因胶粒不能移动而 没有电泳现象，如固溶胶；还有些胶体因胶粒不带电而没有电泳现象， 如淀粉胶体。 9．加入电解质使胶体聚沉时，电解质中的阴、阳离子所带电荷 越多，聚沉效果越好。4 正确理解分散系 1 常见分散系的比较5 2 三种分散系的分离与提纯的方法 (1)胶体与浊液的分离——过滤 胶体微粒能透过滤纸，浊液中的微粒不能透过，用过滤的方法可 分离胶体和浊液。 (2)胶体与溶液的分离——渗析 溶液中的离子或小分子能透过半透膜，胶体微粒不能透过，将所 得溶液盛于半透膜制作的渗析袋中，置于流动的蒸馏水里一段时间即 可除去胶体中的小分子或离子。 【核心训练】 1．关于胶体，下列说法正确的是(　D　) A．从外观上无法区分 FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 胶体 B．纳米材料粒子直径一般在 10－9～10－7 m 之间，因此纳米材料 属于胶体 C．Fe(OH)3 胶体电泳的实验中，阴极附近颜色加深，阳极附近颜 色变浅，证明 Fe(OH)3 胶体带正电 D．将碳酸钙经过特殊加工制成纳米碳酸钙，化学性质没有明显 变化 解析：FeCl3 溶液呈黄色，Fe(OH)3 胶体呈红褐色，从外观上可以 区分二者，A 错误；胶体是分散质粒子直径在 10－9～10－7m 之间的分 散系，纳米材料不是分散系，纳米材料溶于水形成的分散系属于胶体，6 B 错误；Fe(OH)3 胶体电泳的实验中，阴极附近颜色加深，阳极附近 颜色变浅，证明 Fe(OH)3 胶体中胶粒带正电，胶体本身呈电中性，C 错误；颗粒大小变化了，但组成微粒没有变化，故化学性质没有明显 变化，D 正确。 2．某同学在实验室进行了如图所示的实验，下列说法中错误的 是(　B　) A．利用过滤的方法，可将 Z 中固体与液体分离 B．X、Z 烧杯中分散质相同 C．Y 中反应的离子方程式为 3CaCO3＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3＋ 3CO2↑＋3Ca2＋ D．Z 中分散系能产生丁达尔效应 解析：根据题意，所得液体 Z 中红褐色透明液体应为 Fe(OH)3 胶 体，固体为石灰石，过滤法分离石灰石固体和液体，A 正确；X 中是 氯化铁溶液，分散质是 Cl－和 Fe3＋，Z 中有氢氧化铁胶体，分散质是 氢氧化铁胶粒，还有 Ca2＋、Cl－，故 B 错误；碳酸钙能与 H＋结合生 成水和二氧化碳促进 Fe3＋水解，C 正确；Z 中有氢氧化铁胶体，能产 生丁达尔效应，D 正确。 3．下列事实与胶体性质无关的是(　D　) A．由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 B．水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气7 的污染 C．明矾可用作净水剂 D．臭氧、Cl2 均可用于水的消毒净化 解析：臭氧用于水的消毒，主要是利用了 O3 的强氧化性；Cl2 用 于水的消毒是由于 Cl2 与水反应生成了强氧化性的 HClO，与胶体的性 质无关。 4．下列液体中，不会出现丁达尔效应的分散系是(　D　) ①鸡蛋清溶液　②水　③淀粉溶液　④蔗糖溶液 ⑤Fe(OH)3 溶胶　⑥肥皂水 A．①③ B．⑤⑥ C．② D．④ 解析：②中水属于纯净物，不属于分散系；④中物质属于溶液； 剩余物质均属于胶体。 5．下列说法中不正确的是(　D　) A．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成 Al(OH)3 胶体，可用作 净水剂 B．江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关 C．向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3 溶液，可制得 Fe(OH)3 胶体 D．依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液 解析：明矾水解 Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H ＋，生成的 Al(OH)3 胶体有吸附性，可以净水，A 正确；因河水中由泥沙形成的 胶体颗粒带有电荷，与海水中的电解质溶液所带的电荷发生中和而聚 沉，B 正确；制 Fe(OH)3 胶体就是向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3 溶液，C 正确；三种分散系的分类依据是分散质微粒的大小，不能根 据是否具有丁达尔效应，D 错误。8 6．FeCl3 溶液、Fe(OH)3 胶体、Fe(OH)3 浊液是三种重要的分散系， 下列叙述中不正确的是(　C　) A．Fe(OH)3 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直 径在 1～100 nm 之间 B．分别用一束光透过三种分散系，只有 Fe(OH)3 胶体具有丁达 尔效应 C．三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性 D．三种分散系中分散质均属于电解质 解析：FeCl3 溶液为棕黄色，不能与盐酸反应，且不具有吸附性， Fe(OH)3 胶体、Fe(OH)3 浊液均为红褐色，Fe(OH)3 浊液不具有吸附性， C 项不正确。 7．将饱和的氯化铁溶液分为两等份，把其中的一份溶液滴加到 沸水中，继续加热至红褐色，则下列说法正确的是(　B　) A．两份分散系均能发生丁达尔现象 B．两份分散系均能全部通过滤纸 C．原溶液呈电中性，滴加沸水后得到的分散系带电 D．两份分散系中所含分散质微粒的物质的量相等 解析：加入沸水中继续加热至红褐色的那份为胶体。A 项中胶体 可发生丁达尔现象，而溶液不能发生丁达尔现象，所以错误；B 项中 不论是胶体还是溶液，均能通过滤纸，所以正确；C 项中虽然胶粒带 电荷，但胶体不带电，所以错误；D 项中起始两份溶液中铁离子的物 质的量相同，但水解后多个氢氧化铁聚集在一起形成氢氧化铁胶粒， 因此胶粒数量要远远小于三价铁离子的数量，所以错误。 8．500 mL 2 mol·L－1 FeCl3 溶液和 500 mL 2 mol·L－1 明矾溶 液分别滴入沸水中适量，加热制成分散系甲、乙，经测定，甲分散系9 中分散质的粒子直径大小在 1～100 nm 之间，乙分散系中分散质的粒 子直径大小在 10－9～10－7 m 之间。下列关于甲、乙分散系的判断合 理的是(　C　) A．在暗室里用一束明亮的强光照射甲、乙，发现甲有丁达尔效 应，乙没有丁达尔效应 B．向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，现象都是“先聚 沉，后溶解” C．向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸，最终现象分别是深褐色 溶液、无色溶液 D．蒸干、灼烧 FeCl3 溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐 解析：由题意可知，甲、乙分散系都是胶体，A 项错误；氢氧化 铝溶于氢氧化钠溶液，而氢氧化铁不溶，B 项错误；FeCl3 中的 Fe3＋ 能氧化 I－生成 I2，I2 溶于水呈深褐色，C 项正确；蒸干、灼烧氯化 铁溶液得到氧化铁，蒸干、灼烧明矾溶液得到 KAl(SO4)2，D 项错误。 9．某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶 体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧 杯中逐滴滴加饱和的 FeCl3 溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。 反应原理为 FeCl3＋3H2O ===== △ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。 (1)判断胶体制备是否成功，可利用胶体的____________。 (2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行， 结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因： ①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸10 水中，结果没有观察到_________________ ，其原因是____________。 ②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会 ________，原因是____________。 ③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会 ________，原因是____________。 (3)丁同学按要求制备了 Fe(OH)3 胶体，但是他又向 Fe(OH)3 胶体 中逐滴加入了稀 H2SO4 溶液，结果出现了一系列变化。 ①先出现红褐色沉淀，原因是____________。 ②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是 _________________________________________________________。 解析：(2)①若用稀 FeCl3 溶液，则水解产生的 Fe(OH)3 量太少， 看不到红褐色液体。②自来水中含有较多的电解质，使胶体聚沉。③ 长时间加热使胶体发生聚沉。(3)加入稀 H2SO4 后，Fe(OH)3 会聚沉而 产生红褐色沉淀，随后 H2SO4 会与 Fe(OH)3 发生中和反应，使沉淀溶 解。 答案：(1)丁达尔效应　(2)①红褐色液体　FeCl3 溶液太稀，生 成的 Fe(OH)3 太少　②生成红褐色沉淀　自来水中含有电解质，胶体 发生聚沉　③生成红褐色沉淀　长时间加热使胶体发生聚沉　(3)① 电解质 H2SO4 使 Fe(OH)3 胶体聚沉而产生沉淀　②Fe(OH) 3 ＋3H ＋ ===Fe3＋＋3H2O 10．有下列化学用语，选出适当的化学用语将其序号填入下列空 格中。 ①渗析　②盐析　③聚沉　④溶胶　⑤凝胶　⑥电泳 ⑦丁达尔效应　⑧中和　⑨水解 (1)往浓肥皂水中加入饱和食盐水(或固体食盐)，肥皂凝聚，这11 种现象称为________。 (2)在肥皂水中透过强光，可看到光带，这种现象称为________。 (3)使热的浓肥皂水冷却并完全固化后的物质叫________。 (4)在肥皂水中加入酚酞变红色，说明高级脂肪酸根离子发生了 ________。 (5)在 Fe(OH)3 胶体中加入(NH4)2SO4 产生红褐色沉淀，这种现象 叫作________。 (6)用半透膜把制取 Fe(OH)3 胶体中生成的氯化钠分离出的方法 叫作________。 (7)在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，除去大量烟尘， 以减小对空气的污染。这种做法应用的主要原理是________。 解析：(1)肥皂水是高级脂肪酸盐的水溶液，分散质粒子较大， 为胶体。NaCl 使其凝聚的过程叫盐析。(2)肥皂水中透过强光，看到 光带，此现象为丁达尔效应。(3)块状肥皂是凝胶。(4)高级脂肪酸是 弱酸，其钠盐在水溶液中发生水解呈碱性。(5)Fe(OH)3 胶体中加入电 解质(NH4)2SO4 时发生聚沉。(6)用半透膜将胶体提纯，此过程叫渗析。 (7)水泥和冶金厂产生的气溶胶，其分散质粒子带有电荷，利用电泳 现象，使烟尘在高压直流电的作用下定向移动，达到除尘目的。 答案：(1)②　(2)⑦　(3)⑤　(4)⑨　(5)③　(6)①　(7)⑥12