高考化学精品资料溶液与胶体.docx
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高考化学精品资料溶液与胶体
2011年高考化学一轮精品讲练析溶液与胶体
考点解读
1、了解溶液的组成。
理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。
2、了解胶体是一种常见的分散系。
知识体系
1.胶体的性质及应用
（1）胶体由于分散质粒子直径在1nm～100nm之间，表面积大，有强的吸附能力，因而表现出下列特性：
①能通过滤纸而不能透过半透膜——用于悬浊液、胶体、溶液的分离。
②对光的散射作用——一束光通过胶体时产生一条光亮通路——丁达尔效应——鉴别溶液和胶体。
③受水分子从各个方向大小不同的撞击作用——胶粒在胶体中做不停息地、无规则运动——布朗运动——胶体能均一、较稳定存在的原因之一。
④胶粒在胶体溶液内对溶液中的离子发生选择吸附使胶体粒子带电〔例Fe（OH）3胶粒带正电，硅酸胶体的粒子带负电〕——胶粒在外加电场作用下做定向移动——电泳——除尘——胶体能稳定存在的主要原因。
（2）胶粒带电规律：
一般来讲金属氧化物及其水化物形成的胶体粒子带正电荷；非金属氧化物及水化物、金属硫化物形成的胶体粒子带负电荷。
（3）胶体的聚沉方法及应用
①加热——加速胶体粒子运动，使之易于结合成大颗粒。
②加入电解质——中和胶粒所带电荷，使之聚结成大颗粒。
③加入带相反电荷的胶体——互相中和电性，减小同种电荷的相互排斥作用而使之聚集成大颗粒。
④应用：
如制豆腐、工业制肥皂，解释某些自然现象，如三角洲。
2.关于溶解度计算的方法
（1）温度不变时，蒸发溶剂或加入溶剂时，析出或溶解溶质的质量x：
=
。
（2）若溶剂不变，改变温度，求析出或溶解溶质的质量x：
=
。
（3）溶剂和温度改变时，求析出或溶解溶质的质量x：
先求饱和溶液中溶质和溶剂的质量，再求形成的新饱和溶液中的溶剂、溶质质量，并与新饱和溶液的溶解度构成比例关系计算。
（4）加入或析出的溶质带有结晶水：
既要考虑溶质质量的变化，又要考虑溶剂质量的变化。
一般情况下，先求原饱和
溶液的溶质与溶剂，再求构成新饱和溶液中所含溶质与溶剂。
基础过关
第1课时溶液、饱和溶液、不饱和溶液
1.溶液的概念：
一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一、稳定的混合物。
2.溶液的组成:
溶液=溶质+熔剂
溶质：
被分散的物质。
如食盐水中的NaCl；氨水中的NH3；碘酒中的I2
溶剂：
溶质分散其中的物质。
如食盐水、氨水中的水；碘酒中的酒精
3.溶解过程：
溶质分散到溶剂里形成溶液的过程叫溶解。
物质溶解时，同时发生两个过程：
溶解是一个物理、化学过程，并伴随着能量变化，溶解时溶液的温度是升高还是降低，取决于上述两个过程中放出和吸收热量的相对大小。
如：
浓硫酸稀释溶液温度升高，NH4NO3溶于水溶液温度降低。
4.溶解平衡
在一定条件下，溶解速率等于结晶速率的状态叫溶解平衡。
溶解平衡是动态平衡，溶解和结晶仍在进行。
达到溶解平衡的溶液是饱
和溶液，它的浓度一定，未达到溶解平衡的溶液是不饱和溶液，通过加入溶质、蒸发溶剂、改变温度等方法可使不饱和溶液成为饱和溶液。
未溶解的固体溶质
溶液中的溶质
典型例题
【例】向200C的饱和澄清石灰水（甲溶液）中投入适量的氧化钙粉末，充分反应，下列说法错误的是（）
A.溶液温度末冷却到200C时，溶液一定是饱和溶液
B.溶液温度末冷却到200C时，溶质质量分数比甲溶液大
C.溶液温度恢复到200C时，溶液质量比甲溶液小
D.溶液温度恢复到200C时，溶液的溶质质量分数和甲溶液的相等
[解析]Ca（OH）2的溶解度随着温度的升高而降低。
向200C的饱和澄清石灰水中投入适量的氧化钙粉末，加入的CaO会与水反应生成Ca（OH）2，不仅消耗了溶剂水，并且反应会放出大量的热，使溶液的温度升高，所以当溶液的温度等于200C时，肯定会有溶质Ca（OH）2析出，所得的溶液仍为饱和溶液，溶质的质量分数不变。
[答案]B
基础过关
第2课时溶解度、溶质的质量分数
1.固体的溶解度
（1）定义：
在一定温度下，某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
注意点：
①一定温度②100g溶剂③达到溶解平衡状态（饱和状态）④单位是克（g）
（2）有关关系式：
S（溶解度）=
（3）溶解度曲线：
溶解度曲线是溶解度随温度变化的一种
表示方法。
溶解度曲线可表示：
①同一物质在不同温度时的不同溶解度；
②不同物质在同一温度时不同溶解度；
③物质溶解度受温度变化影响的大小；
④比较不同物质的溶解度的大小。
2.气体的溶解度在一定温度和1.01×105Pa时，1体积溶剂里达到溶解平衡时溶解的气体体积数（要换算成标准状况时的气体体积）。
气体溶解度随温度的升高而减小，随压强的增大而增大。
3.溶质质量分数（a%）
溶质质量分数=
典型例题
【例1】（2010广东理综卷，32）
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
以
-锂辉石（主要成分为Li2O
Al2O3
4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：
Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶
解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，
-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．
（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．
解析：
（1）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率
（2）要增强溶液的碱性，只能加入石灰石
（3）
可以氧化
为
，石灰乳和
使得
沉淀
（4）步骤Ⅲ生成的沉淀是
离子方程式为：
（5）母液中的溶质是
、
，可以回收
。
答案：
（1）加快反应速率
（2）石灰石
（3）
（4）
（5）
。
【例2】（2010浙江卷，27）（15分）一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）的化学式为[Cu（NH3）4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。
某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：
相关信息如下：
①[Cu（NH3）4]SO4·H2O在溶液中存在以下电离（解离）过程：
[Cu（NH3）4]SO4·H2O＝[Cu（NH3）4]2++
+H2O[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3
②（NH4）2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。
③[Cu（NH3）4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：
请根据以下信息回答下列问题：
图3
（1）方案1的实验步骤为：
a.加热蒸发b.冷却结晶c.抽滤d.洗涤e.干燥
①步骤1的抽滤装置如图3所示，该装置中的错误之处是；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先，然后。
②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有
杂质，产生该杂质的原因是。
（2）方案2的实验步骤为：
a.向溶液C中加入适量，b.，c.洗涤，d.干燥
①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。
②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是。
A.乙醇B.蒸馏水C.乙醇和水的混合液D.饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是。
试题解析：
本题所示的制取过程和课本的银铵溶液的配置过程类似。
综合考察了过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。
（1）①漏斗口斜面反转才正确；先断开漏斗与安全瓶的连接，然后关闭水龙头。
②含有CuSO4晶体杂质；加热蒸发时促进了[Cu（NH3）4]2+电离产生Cu2+。
和[Cu（NH3）4]SO4·H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质。
（2）a.向溶液C中加入适量（NH4）2SO4,目的：
促使NH3+H2ONH3H2ONH4++OH
向生成更多NH3的方向移动，抑制[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3。
b.过滤。
只要一般的过滤就可以。
抽滤针对含结晶水的化合物不适用。
②因[Cu（NH3）4]SO4·H2O在水溶液中可以完全电离，故，选择的洗涤剂为A.乙醇。
③加热干燥可以导致失去结晶水。
教与学提示：
实验、化学平衡移动、结晶方式这些内容都是和实验有密切联系的。
在高考复习的教学中尽量还原、复原课本实验，尽量将课本实验综合化是重要的复习思路。
基础过关
第3课时胶体及其性质
1.胶体的本质特征：
分散质粒子的直径大小在1
nm～100nm之间
2.胶体的分类
气溶胶——雾、云、烟
按分散剂状态分液溶胶——F
e（OH）3胶体、蛋白质溶液
胶体固溶胶——烟水晶、有色玻璃
按分散质分粒子胶体—分散质微粒是很多分子或离子的集合体，如Fe（OH）3胶体
分子胶体—分散质微粒是高分子，如淀粉溶液，蛋白质溶液
3.胶体的重要性质
①丁达尔现象：
光通过胶体时所产生的光亮的通路的现象。
胶体的丁达尔现象是由于胶体微粒对光线的散射而形成的，溶液无此现象，故可用此法区别溶液和溶胶。
②布朗运动：
胶体粒子所作的无规则的、杂乱无章的运动。
布朗运动是分子运动的体现。
③电泳现象：
在外加电场的作用下，胶粒在分散剂里向阴极或阳极作定向移动的现象。
工业生产中可利用电泳现象来分离提纯物质。
胶体微粒
吸附的离子
胶粒带的电荷
在电场中胶粒移动方向
金属氢氧化物、金属氧化物
阳离子
正电荷
阴极
非金属氧化物、金属硫化物
阴离子
负电荷
阳极
例如：
在电泳实验中，Fe（OH）3胶体微粒向阴极移动，使阴极附近颜色加深，呈深红褐色；而As2S3胶体微粒向阳极移动，使阳极附近颜色加深，呈深金黄色。
④胶体的聚沉：
一定条件下，使胶体粒子凝结而产生沉淀。
胶体聚沉的方法主要有三种：
a.加入电解质b.加入与胶粒带相反电荷的另一种胶体c.加热。
如：
制皂工业生产中的盐析，江河入海口三角洲的形成等等。
⑤渗析：
依据分散系中分散质粒子的直径大小不同，利用半透膜把溶胶中的离子、分子与胶粒分离开来的方法。
利用渗析可提纯胶体。
典型例题
【例1】（2010重庆卷）下列叙述正确的是
A．铝制容器可盛装热的H2SO4
B．Agl胶体在电场中自由运动
C．K与水反应比Li与水反应剧烈
D．红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
8.答案C
【解析】本题考察物质的性质。
A项，铝与热的浓硫酸反应，错误。
B项，AgL胶体吸附电荷而带电，故在电场作用下做定向移动，错误。
C项，K比Li活泼，故与水反应剧烈，正确。
D项，P与过量的
反应，应生成
错误。
【误区警示】铝在冷、热
中发生钝化，但是加热则可以发生反应，胶体自身不带电，但是它可以吸附电荷而带电。
由此警示我们，化学学习的平时学生一定要严谨，对细小知识点要经常记忆，并且要找出关键字、词。
【例2】下列现象或应用不能用胶体知识解释的是
A.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.牛油与NaOH溶液共煮，向反应后所得的溶液中加入食盐析出固体
C.氯化铝溶液中加入小苏打溶液会产生白色沉淀和气体
D.水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘，减少对空气污染
解析：
本题取材于生活实际，考查学生运用知识的能力。
人体的血液为血红蛋白胶体，血液透析即为胶体的渗析；牛油与NaOH溶液共煮发生皂化反应，加入食盐便发生聚沉；C项是两种离子的双水解反应；D项运用的是胶体的电泳。
答案：
C
溶液与胶体单元测试
一、选择题
1、纳米材料是指颗粒的三维线度中的任一维在1nm～100nm范围的材料。
纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响，远远超过电子技术。
下列关于纳米技术的叙述不正确的是
A.将“纳米材料”分散到液体分散剂中可制得液溶胶
B.用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率，提高反应物的平衡转化率
C.用纳米颗粒粉剂做成火箭的固体燃料将有更大的推动力
D.银器能抑菌、杀菌，纳米银粒子植入内衣织物中，有奇异的抑菌、杀菌效果
2.下列关于胶体的认识错误的是
A.鸡蛋清溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液生成白色沉淀，属于物理变化
B.将一束强光通过淀粉溶液，也能产生丁达尔效应
C.水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘粒子带电荷
D.纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米（1nm=10－9m），因此纳米材料属于胶体
3.医院里做的“血清纸上电泳”是利用了血清里胶体的下列哪种性质
A.胶体粒子大小在1mm～100mm之间B.胶体粒子的质量较大
C.胶体粒子可透过滤纸D.胶体粒子带有电荷
4.40℃时等质量的两份饱和石灰水，一份冷却至10℃，另一份加少量CaO并保持温度仍为40℃。
这两种情况都不改变的是
A.Ca（OH）2的溶解度B.溶液的质量
C.溶液的质量分数D.溶液中Ca2+数目
5.20℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm－3，物质的量浓度为4.0mol·L－1，则下列说法中不正确的是
A.25℃时，饱和KCl溶液的浓度大于4.0mol·L－1
B.此溶液中KCl的质量分数为
×100%
C.20℃时，密度小于1.174g·cm－3的KCl溶液是不饱和溶液
D.将此溶液蒸发部分水，再恢复到20℃时，溶液密度一定大于1.174g·cm－36.t℃，将一定质量的某物质的不饱和溶液均分为三份，分别加热蒸发溶液，然后把温度降至t℃，已知从三份溶液中蒸发的溶剂质量分别为10g、20g、30g，析出晶体（不含结晶水）质量分别为a、b、c（单位g，且a、b、c均大于零），则a、b、c三者的关系为
A.c=2b－aB.c=a+bC.c=a+2bD.c=2a+b
7.将标准状况下的NH3（g）溶于
水中，得到密度为bg·cm－3的氨水ag，物质的量浓度为cmol·L－1，则溶于水中的NH3（g）的体积是
A.
LB.
LC.
LD.
L
8.质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后，蒸发掉pg水。
得到的溶液每毫升质量为qg，物质的量浓度为c。
则溶质的相对分子质量为为
A . B.C . D.
9.（新情景题）青霉素试验针用的稀溶液为200国际单位/mL。
现有1小瓶20万国际单位青霉素、1.0mL注射器（分刻度为0.1mL）、注射用水和几个干净小瓶。
先吸取1.0mL注射用水注入第1瓶内溶解青霉素，又吸取0.1mL溶液在第2小瓶中用水稀释成1.0mL，再吸取0.1mL在第3小瓶中稀释成1.0mL……在第几小瓶中青霉素浓度为200国际单位/mL
A.3B.4C.5D.6
10、下图是几种盐的溶解度曲线，下列说法中正确的是
A.40℃时，将35g食盐溶于100g水中，降温至0℃时，可析出NaCl晶体
B.20℃时KNO3饱和溶液的溶质质量分数为31.6%
C.60℃时，200g水中溶解80gCuSO4达饱和，当降温至30℃时，可析出30g硫酸铜晶体
D.30℃时，将35gKNO3和35gNaCl同时溶于100g水中，蒸发时先析出的晶体是NaCl
二、填空题
11．
（1）20°C时，20mLNaCl饱和溶液质量为24g，将其蒸干后得食盐6.34g，则20°C时，食盐的溶解度为______，此时食盐饱和溶液的质量分数为_________，物质的量浓度为____________。
（2）200mL0.8mol/LH2SO4溶液（d=1.08g/cm3）和100mL98%浓硫酸（d=1.84g/cm3）混合，所得H2SO4稀溶液的密度为1.2g/cm3，则混合后稀H2SO4的物质的量浓度为____________。
12、生活和生产中常用到胶体的性质，请看下述三例：
（1）做实验时，手指不慎被玻璃划破，可从急救箱中取氯化铁溶液应急止血，其原理是__________________________。
（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。
解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌，使微粒直径为10－9m～10－7m之间，然后插入两根电极，再接通直流电源。
这时，阳极聚集_______________，阴极聚集_______________，理由是___________________________。
（3）水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用除去大量烟尘，以减少对空气的污染，这种作用运用了__________原理。
13.下面是四种盐在不同温度下的溶解度（g）：
温度
NaNO3
KNO3
NaCl
KCl
10℃
80.5
20.8
35.7
31.0
100℃
175
246
39.1
56.6
（假设：
①盐类共存时不影响各自的溶解度；②分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计）
某同学设计用物质的量比为1∶1的NaNO3和KCl为原料，加入一定量的水制取KNO3的实验，其流程如下框图所示。
（1）在①和③的实验过程中，关键的实验条件是_________。
（2）分离出晶体的②和④两操作是_______（填倾倒、蒸发、结晶、过滤中的某种操作）。
KNO3是晶体_______（A或C）。
（3）粗产品中可能含有的杂质离子是________，检验的方法是_____________________。
（4）将该粗产品提纯，可采取的方法是__________________。
14.将饱和三氯化铁溶液滴入沸水时，液体变为_______色，得到的是_______
___，反应的离子方程式为___________。
用此分散系进行实验：
（1）将其装入U形管内，用石墨作电极，接通直接电源，通电一段时间后发现阴极附近颜色______
__，这表明________________________，这种现象称为_____________。
（2）向其中加入饱和的硫酸铵溶液，发生的现象是________________________；原因是_________________。
（3）向其中逐滴加入过量稀硫酸，现象是_________________________；原因是____________________。
（4）提纯此分散系的方法叫_____________________。
15、某物质的溶解度曲线如下图，试回答：
（1）A、B、C三点的含义_____________。
（2）A、B、C三点的溶质的质量分数的大小_____________。
（3）D、B、E三点的溶质的质量分数的大小_____________。
（4）将C点溶液变为饱和溶液应采取的措施是_____________。
三、计算题
16、气体溶解度可以表述为：
密闭系统中，溶解于液体中的气体分子同液面上的气体分子在一定温度和压力下达到平衡时，一定量液体中所溶解气体的量。
用
100mL液体中溶解气体的毫升数表示。
医学上对气体溶解度有一种特别的表示方法，称为气体吸收系数α，即在一定温度下，气体压力为1.01×105Pa时的溶解度，通常用1
mL液体中能溶解某气体体积（均换算成标准状态下的体积）表示。
根据下表（0℃、1.01×105Pa下的几种气体的吸收系数）：
气体
水中（α）
血液中（α）
O2
0.0239
0.0214
CO2
0.567
0.515
（1）求37℃、1.01×105Pa时，O2在水中的溶解度。
吸收系数主要决定于气体和溶剂的本性，也与温度和气体压强有关。
在温度一定时，气体的吸收系数与该气体的平衡分压成正比。
（2）人体的动脉血和静脉血中，O2的分压分别为1.36×104Pa和5.37×103Pa，试计算100mL静脉血流经肺泡，经气体交换后，能给身体组织带去多少体积的氧气（标准状况下）。
17、100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。
在t℃温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A，电解时间为10.00h。
电解结束温度重新调至t℃，分离析出KOH·2H2O晶体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。
已知不同温度下KOH的溶解度如下表：
温度（℃）
0
10
20
30
溶解度g/100g水
96.9
103.2
111.9
126.2
求：
（1）析出的晶体质量为多少克？
（2）剩余的溶液质量分数为多少？
（3）估计电解时温度t℃的范围。
参考答案：
1、B2、D3、D4、C5、D6、A7、B8、B9、B10、D
11、
（1）35.9g 26.4% 5.24mol/L
（2）6mol/L
12、解析：
（1）血液中的主要成分是蛋白质溶胶，其胶粒带有负电荷，加入的氯化铁为电
解质，Fe3+使胶体凝聚，加快止血。
（2）粒子直径10－9m～10－7m之间的分散系为胶体，故在通直流电时，胶体粒子产生电泳现象。
氧化铁胶粒带正电，而陶土胶粒带负电，阳极聚集的是带负电荷的陶土胶体微粒，阴极聚集的是带正电荷的氧化铁胶体微粒，从而达到除杂质的目的。
（3）的原理同
（2），是气溶胶中的烟尘发生电泳。
答案：
（1）电解质氯化铁使血液中蛋白质胶体凝聚
（2）陶土胶粒氧化铁胶粒前者胶粒带负电荷，向阳极移动，后者胶粒带正电荷，向阴极移动
（3）电泳
13、
（1）温度
（2）过滤C（3）Na+、Cl－Na+用焰色反应检验，Cl－用AgNO3溶液和稀HNO3检验（4）重结晶
14、红褐Fe（OH）3胶体Fe3++3H2O
Fe（OH）3（胶体）+3H+
（1）逐渐变深Fe（OH）3胶粒带正电荷电泳
（2）形成红褐色沉淀电解质（NH4）2SO4电离出的SO
离子中和了胶体粒子所带电荷，使Fe（OH）3胶体聚沉
（3）先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解形成黄色溶液电解质H2SO4使Fe（OH）3胶体聚沉，随着H2SO4的加入，H+与Fe（OH）3发生反应Fe（OH）3+3H+=====Fe3++3H2O，使沉淀溶解。
（4）渗析
15、
（1）A点为过饱和溶液，B点为饱和溶液，C点为不饱和溶液
（2）A=B＞C（3）D＜B=E（4）蒸发溶剂，加入溶质，降温
16、解析：
（1）V1=
=
=0.027（mL）
所以c=0.027mL×100=2.7mL（100
mLH2O）－1
（2）1mL动脉血中溶解O2为：
0.0214∶1.01×105=α1∶1.36×104α1=0.00288（mL）
则100mL动脉血中溶有O2为：
0.00288×100=0.288mL
1mL静脉血中
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