高中化学分散系相关概念练习题及其答案.docx
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高中化学分散系相关概念练习题及其答案
分散系相关概念
1.分散系:
一种物质(或几种物质)以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,统称为分散系。
2.分散质:
分散系中分散成粒子的物质。
3.分散剂:
分散质分散在其中的物质。
4、分散系的分类:
当分散剂是水或其他液体时,如果按照分散质粒子的大小来分类,可以把分散系分为:
溶液、胶体和浊液。
分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液,在1nm-100nm之间的分散系称为胶体,而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。
下面比较几种分散系的不同:
分散系
溶 液
胶 体
浊 液
分散质的直径
<1nm(粒子直径小于10-9m)
1nm-100nm(粒子直径在10-9~10-7m)
>100nm(粒子直径大于10-7m)
分散质粒子
单个小分子或离子
许多小分子集合体或高分子
巨大数目的分子集合体
实例
溶液酒精、氯化钠等
淀粉胶体、氢氧化铁胶体等
石灰乳、油水等
性
质
外观
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
鉴别
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层
注意:
三种分散系的本质区别:
分散质粒子的大小不同。
三、胶体
1、胶体的定义:
分散质粒子直径大小在10-9~10-7m之间的分散系。
2、胶体的分类:
①.根据分散质微粒组成的状况分类:
如:
胶体胶粒是由许多
等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm~100nm之间,这样的胶体叫粒子胶体。
又如:
淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在1nm~100nm范围之内,这样的胶体叫分子胶体。
②.根据分散剂的状态划分:
如:
烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI溶胶、
溶胶、
溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶。
3、胶体的制备
A.物理方法
①机械法:
利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
②溶解法:
利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体,如蛋白质溶于水,淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
B.化学方法
①水解促进法:
FeCl3+3H2O(沸)=
(胶体)+3HCl
②复分解反应法:
KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
思考:
若上述两种反应物的量均为大量,则可观察到什么现象?
如何表达对应的两个反应方程式?
提示:
KI+AgNO3=AgI↓+KNO3(黄色↓) Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(白色↓)
4、胶体的性质:
①丁达尔效应——丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果,是一种物理现象。
丁达尔现象产生的原因,是因为胶体微粒直径大小恰当,当光照射胶粒上时,胶粒将光从各个方面全部反射,胶粒即成一小光源(这一现象叫光的散射),故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。
当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象,只发生反射或将光全部吸收的现象,而以溶液和浊液无丁达尔现象,所以丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。
②布朗运动——在胶体中,由于胶粒在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动,称为布朗运动。
是胶体稳定的原因之一。
③电泳——在外加电场的作用下,胶体的微粒在分散剂里向阴极(或阳极)作定向移动的现象。
胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷,相互排斥,另外,胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动,使其受重力的影响有较大减弱,两者都使其不易聚集,从而使胶体较稳定。
说明:
A、电泳现象表明胶粒带电荷,但胶体都是电中性的。
胶粒带电的原因:
胶体中单个胶粒的体积小,因而胶体中胶粒的表面积大,因而具备吸附能力。
有的胶体中的胶粒吸附溶液中的阳离子而带正电;有的则吸附阴离子而带负电胶体的提纯,可采用渗析法来提纯胶体。
使分子或离子通过半透膜从胶体里分离出去的操作方法叫渗析法。
其原理是胶体粒子不能透过半透膜,而分子和离子可以透过半透膜。
但胶体粒子可以透过滤纸,故不能用滤纸提纯胶体。
B、在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性,便于判断和分析一些实际问题。
带正电的胶粒胶体:
金属氢氧化物如
、
胶体、金属氧化物。
带负电的胶粒胶体:
非金属氧化物、金属硫化物As2S3胶体、硅酸胶体、土壤胶体
特殊:
AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同,而可带正电或负电。
若KI过量,则AgI胶粒吸附较多I-而带负电;若AgNO3过量,则因吸附较多Ag+而带正电。
当然,胶体中胶粒带电的电荷种类可能与其他因素有关。
C、同种胶体的胶粒带相同的电荷。
D、固溶胶不发生电泳现象。
凡是胶粒带电荷的液溶胶,通常都可发生电泳现象。
气溶胶在高压电的条件也能发生电泳现象。
胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体(如
胶体,AgI胶体等)和分子胶体[如淀粉溶液,蛋白质溶液(习惯仍称其溶液,其实分散质微粒直径已达胶体范围),只有粒子胶体的胶粒带电荷,故可产生电泳现象。
整个胶体仍呈电中性,所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
④聚沉——胶体分散系中,分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉。
能促使溶胶聚沉的外因有加电解质(酸、碱及盐)、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等。
有时胶体在凝聚时,会连同分散剂一道凝结成冻状物质,这种冻状物质叫凝胶。
胶体稳定存在的原因:
(1)胶粒小,可被溶剂分子冲击不停地运动,不易下沉或上浮
(2)胶粒带同性电荷,同性排斥,不易聚大,因而不下沉或上浮
胶体凝聚的方法:
(1)加入电解质:
电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和,使胶粒间的排斥力下降,胶粒相互结合,导致颗粒直径>10-7m,从而沉降。
能力:
离子电荷数,离子半径
阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:
Al3+>Fe3+>H+>Mg2+>Na+
阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为:
SO42->NO3->Cl-
(2)加入带异性电荷胶粒的胶体:
(3)加热、光照或射线等:
加热可加快胶粒运动速率,增大胶粒之间的碰撞机会。
如蛋白质溶液加热,较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。
5、胶体的应用
胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途,如常见的有:
①盐卤点豆腐:
将盐卤(
)或石膏(
)溶液加入豆浆中,使豆腐中的蛋白质和水等物质一起凝聚形成凝胶。
②肥皂的制取分离③明矾、
溶液净水④FeCl3溶液用于伤口止血⑤江河入海口形成的沙洲⑥水泥硬化⑦冶金厂大量烟尘用高压电除去⑧土壤胶体中离子的吸附和交换过程,保肥作用
⑨硅胶的制备:
含水4%的
叫硅胶
⑩用同一钢笔灌不同牌号墨水易发生堵塞
6、胶体的提纯净化
利用渗析的方法,将胶体中的杂质离子或小分子除去。
①实验步骤
(1)把10mL淀粉胶体和5mLNaCl溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中(如图)(半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成,它有非常细小的孔,只能允许较小的离子、分子透过)。
(2)2min后,用两支试管各取烧杯中的液体5mL,向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,向另一支试管里滴加少量碘水,观察现象。
②实验现象:
可以看到在加入AgNO3溶液的试管里出现了白色沉淀;在加入碘水的试管里并没有发生变化。
③实验结论:
Cl-能透过半透膜,从半透膜袋中扩散到了蒸馏水中,淀粉不能透过半透膜,没有扩散到蒸馏水中。
胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。
④注意事项:
半透膜袋要经检验未破损,否则,淀粉粒子也会进入蒸馏水。
不能用自来水代替蒸馏水,否则,实验结论不可靠。
一般要在2min以后再作Cl-的检验,否则,Cl-出来的太少,现象不明显。
分散系专项练习
1、在水泥、冶金工厂,常用高压电对气溶胶作用,以除去大量烟尘,减少对空气的污染,这种做法应用的原理是( )
A.丁达尔现象 B.电泳 C.渗析 D.凝聚
2、淀粉溶液中加入淀粉酶,在一定条件下作用后,装入半透膜袋,再浸入蒸馏水中,蒸馏水中将会大量地增加的是( )
A.淀粉酶 B.淀粉 C.葡萄糖 D.酒精
3、下列各项操作中,能发生“先沉淀后溶解”现象的是( )
A.向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2
B.向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的稀H2SO4
C.向AgI胶体中逐滴加入过量的稀盐酸
D.向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
4、已知t℃时,某物质不饱和溶液ag中含溶质mg。
若该溶液蒸发bg水并恢复到t℃时,析出溶质m1g。
若原溶液蒸发cg水并恢复到t℃时,则析出溶质m2g。
用S表示该物质在t℃时的溶解度,下式中正确的是( )
A.S=
B.S=
C.S=
D.S=
5、某温度下,甲、乙两个烧杯中各盛有100g相同浓度的KCl溶液,现将甲烧杯中的溶液蒸发掉35gH2O,析出晶体5g,乙烧杯中的溶液蒸发掉45gH2O,析出晶体10g。
则原溶液的质量分数为( )
A.10% B.15% C.20% D.25%
6、在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量( )
A.等于1.06g B.大于1.06g而小于2.86g C.等于2.86g D.大于2.86g
7.某温度下向100g澄清的饱和石灰水中加人5.6g生石灰,充分反应后恢复到原来的温度。
下列叙述正确的是( )
A.沉淀物的质量为5.6g
B.沉淀物的质量为7.4g
C.饱和石灰水的质量大于98.2g
D.饱和石灰水的质量小于98.2g
8.20℃时,将某盐R的溶液蒸发掉10g水后,恢复到20℃,需在剩余溶液中加入6gR(无水),溶液即达饱和;若将原盐溶液蒸发掉30g水,则只需加入1gR(无水)就可以在20℃达到饱和,20℃R的溶解度为( )
A.20g B.25g C.30g D.35g
9.一定温度下CuSO4在水中的溶解度为25g,该温度下将32gCuSO4白色粉末投入mg水中形成饱和溶液,并有CuSO4·5H2O晶体析出,则m的取值为( )
A.18g≤m≤128g B.18g<m<128g C.36g<m<180g D.36g≤m≤180g
10.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.在豆浆里加入盐卤做豆腐
B.河流入海处易形成沙洲
C.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到光亮的通路
D.三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
11.已知土壤胶体胶粒带负电荷,又有很大的表面积,因而具有选择吸附能力,在土壤里施用含氮量相同的下列肥料,肥效较差的是( )
A.(NH4)2SO4 B.NH4HCO3 C.NH4NO3 D.NH4Cl
12.不存在丁达尔现象的分散系是( )
A.纯水 B.蔗糖溶液 C.淀粉溶液 D.蛋白质溶液
13.某盐在30℃时的溶解度为50g,在20℃时的溶解度为20g。
若将100g质量分数为30%的该盐溶液从30℃冷至20℃,析出无水晶体的质量为( )
A.1g B.10g C.16g D.20g
14.在一定温度下,将mgMgCl2·6H2O晶体溶于ng水中恰好达到饱和。
此温度下氯化