一、膠體的性質(zhì)

 

不同分散系分散質(zhì)粒子的大小不同，膠體微粒分散質(zhì)的直徑（1—100 nm）在溶液（＜1 nm）和濁液（＞100 nm）之間，利用丁達(dá)爾效應(yīng)可區(qū)分溶液和膠體。

 

膠體之所以能夠穩(wěn)定存在，其主要原因是同種膠體粒子帶同種電荷，膠粒相互排斥，膠粒間無(wú)法聚集成大顆粒沉淀從分散劑中析出。次要原因是膠粒小質(zhì)量輕，不停地作布朗運(yùn)動(dòng)，能克服重力引起的沉降作用。

 

一般來(lái)說(shuō)，金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子帶正電荷，如Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、AgX膠體(AgNO3過(guò)量)等；非金屬氧化物、金屬硫化物的膠體粒子帶負(fù)電荷，如硅酸膠體、土壤膠體、As2S3膠體等。膠體粒子可以帶電荷，但整個(gè)膠體一定呈電中性。膠粒是否帶電荷，這取決于膠粒本身的性質(zhì)，如可溶性淀粉溶于熱水制成膠體，具有膠體的性質(zhì)，但膠體中的分散質(zhì)為高分子化合物的單個(gè)分子，不帶有電荷，因而也無(wú)電泳現(xiàn)象。

 

膠體聚沉的方法有：①加電解質(zhì)溶液；②加與膠粒帶相反電荷的另一種膠體；③長(zhǎng)時(shí)間加熱等。

 

膠體有廣泛的應(yīng)用：可以改進(jìn)材料的機(jī)械性能或光學(xué)性能，如有色玻璃；在醫(yī)學(xué)上可以診療疾病，如血液透析；農(nóng)業(yè)上用作土壤的保肥；在日常生活中的明礬凈水、制豆腐；還可以解釋一些自然現(xiàn)象如：江河入�？谝仔纬扇侵薜�。

 

膠體的聚沉與蛋白質(zhì)的鹽析：膠體的聚沉是指膠體在適當(dāng)?shù)臈l件下，（破壞膠體穩(wěn)定的因素）聚集成較大顆粒而沉降下來(lái)，它是憎液膠體的性質(zhì)，即膠體的凝聚是不可逆的。鹽析是指高分子溶液（即親液膠體）中加入濃的無(wú)機(jī)輕金屬鹽使高分子從溶液中析出的過(guò)程，它是高分子溶液或普通溶液的性質(zhì)，鹽析是因?yàn)榧尤胼^多量的鹽會(huì)破壞溶解在水里的高分子周圍的水膜，減弱高分子與分散劑間的相互作用，使高分子溶解度減小而析出。發(fā)生鹽析的分散質(zhì)都是易容的，所以鹽析是可逆的。由此可見(jiàn)膠體的聚沉與蛋白質(zhì)的鹽析有著本質(zhì)的區(qū)別。

 

二、例題分析

 

【例題1】已知有三種溶液：FeCl3的溶液、Na2SiO3溶液、鹽酸，現(xiàn)有下列說(shuō)法：①將FeCl3滴入冷水中，邊滴邊振蕩，便可得FeCl3膠體；②在稀鹽酸中滴加硅酸鈉可制的膠體，膠體粒子直徑大小在1～100 nm之間；③用光照射硅酸膠體時(shí)，膠體粒子會(huì)使光發(fā)生散射；④FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體都能透過(guò)濾紙；⑤膠體、溶液和濁液屬于不同的分散系，其中膠體最穩(wěn)定；⑥常溫下，pH＝2的FeCl3的溶液和pH＝2的鹽酸中由水電離出的氫離子濃度之比為1010 : 1，其中正確的是

 

A.①④⑥         B.②③⑤         C.②③④⑥         D.①②③④⑤⑥

 

解析：制備Fe(OH)3膠體是將FeCl3的濃溶液（或飽和FeCl3溶液）滴入沸水中，①錯(cuò)誤；膠體粒子直徑大小介于1～100 nm之間，②正確；丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體具有的性質(zhì)之一，是由于膠體粒子使光發(fā)生散射形成的，是鑒別溶液和膠體的一種常用物理方法，③正確；溶液和膠體都能透過(guò)濾紙，④正確；溶液是最穩(wěn)定的分散系，⑤錯(cuò)誤；強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中水電離出的氫離子的濃度等于溶液中氫離子的濃度，酸溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中的氫氧根離子的濃度，分別為10－2、10－12；⑥正確。

 

答案：C

 

點(diǎn)撥：膠體考查的重點(diǎn)是與常見(jiàn)分散系的比較與判斷，以及膠體的概念、制備和性質(zhì)，常將膠體的基礎(chǔ)知識(shí)與科技、生活、生產(chǎn)相結(jié)合進(jìn)行命題。膠體在高考題中并不常見(jiàn)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在選擇題的某個(gè)選項(xiàng)中。復(fù)習(xí)時(shí)注意識(shí)記膠體的概念、性質(zhì)，注意與其它分散系的聯(lián)系與區(qū)別。

 

】下列關(guān)于溶液和膠體的敘述，正確的是

 

 

 

 

 

解析：膠體本身是不帶電，只是其表面積較大，吸附了溶液中的離子而帶了電荷，故A項(xiàng)錯(cuò)；溶液中的溶質(zhì)，要看能否電離，若是非電解質(zhì)，則不導(dǎo)電，也即不會(huì)移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)；溶液中溶質(zhì)粒子沒(méi)有規(guī)律，C項(xiàng)錯(cuò)；丁達(dá)爾效應(yīng)可以用來(lái)區(qū)分溶液和膠體，D項(xiàng)正確。

 

答案：D

 

【例題3】下列實(shí)驗(yàn)操作或敘述正確的是

 

A．不能用丁達(dá)爾現(xiàn)象區(qū)別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體

 

B．欲制備Fe(OH)3膠體，將飽和FeCl3溶液加熱煮沸

 

C．利用滲析法可以分離除去淀粉溶液中的Na+ 和Cl－

 

晶體溶解在40 g水中既得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的CuSO4溶液

 

解析：膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)，而溶液不具有，即可用丁達(dá)爾效應(yīng)區(qū)分膠體和溶液；制備Fe(OH)3膠體，應(yīng)將FeCl3的飽和溶液逐滴加入沸水中并加熱煮沸而得到；膠體微粒不能通過(guò)半透膜，而小分子和離子可以通過(guò)半透膜，即利用滲析法可以分離提純膠體；D項(xiàng)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100％ ＝ 12.8％

答案：C

 

點(diǎn)撥：正確把握膠體、溶液等分散系的概念以及其性質(zhì)是解決該題的關(guān)鍵。如膠體和溶液都是均勻穩(wěn)定的混合物；溶液能通過(guò)半透膜，膠體粒子可以通過(guò)濾紙，而不能通過(guò)半透膜，濁液不能通過(guò)濾紙和半透膜；膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)，而溶液不具有；分離提純膠體可以利用滲析法等。

 

【例題4】“納米材料”（1 nm ＝ 10－9m）是當(dāng)今材料科學(xué)研究的前沿，其研究領(lǐng)域及成果廣泛應(yīng)用于催化及軍事科學(xué)中�！凹{米材料”是指研究開發(fā)直徑為幾納米至幾十納米的材料，如將“納米材料”分散到液體分散劑中，對(duì)所得分散系的敘述正確的是

①一定是溶液 ②能全部通過(guò)半透膜 ③有丁達(dá)爾現(xiàn)象 ④可以全部通過(guò)濾紙

A．①②      B．②③          C．①④          D．③④

 

解析：根據(jù)題給信息，“納米材料”指的是直徑為幾納米至幾十納米的材料，故“納米材料”分散到液體分散劑中，所得的分散系是膠體，應(yīng)具有膠體的性質(zhì)，如丁達(dá)爾效應(yīng)，粒子可以通過(guò)濾紙，但不能通過(guò)半透膜等。

 

答案：D

 

點(diǎn)撥：解答該題關(guān)鍵是理解題給信息，獲得相關(guān)知識(shí)，并遷移到膠體的相關(guān)性質(zhì)來(lái)分析作答。掌握了膠體的性質(zhì)就能順利解決該題。

 

【例題5】已知土壤膠體粒子帶負(fù)電，在土壤中施加含氮質(zhì)量相同的下列化肥，肥效最差的是

A． (NH4)2SO4        B．NH4HCO3       C．NH4NO3        D．NH4Cl

 

解析：土壤膠體粒子帶負(fù)電，所以容易吸附陽(yáng)離子，如果氮元素全部在陽(yáng)離子中肥效就不會(huì)丟失。硝酸銨中有一部分氮元素在陰離子硝酸根中，而其它三個(gè)答案的氮元素全都在陽(yáng)離子銨根中，故C答案肥效最差。

答案：C

 

點(diǎn)撥：本題考查里膠體具有介穩(wěn)性的原因及其應(yīng)用。只有對(duì)其原理理解透徹，才能作出正確選擇。膠體粒子可以通過(guò)吸附而帶電荷，因此膠�？梢晕疆愋噪姾伞�

 

【例題6】某種膠體在電泳時(shí)，它的粒子向陰極移動(dòng)。在這膠體中分別加入下列物質(zhì)：①蔗糖溶液 ②硫酸鎂溶液 ③硅酸膠體 ④氫氧化鐵膠體，不會(huì)發(fā)生凝聚的是

A.①③               B.①④               C.②③                D.③④

 

解析：該膠體在電泳時(shí)，它的粒子向陰極移動(dòng)，說(shuō)明它帶正電荷，蔗糖屬于非電解質(zhì)，硫酸鎂屬于電解質(zhì)，硅酸膠體粒子帶負(fù)電荷，氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷。

答案：B

 

【例題7】在Fe(OH)3溶膠溶液中，逐滴加入HI稀溶液，會(huì)出現(xiàn)一系列變化。

（1）先出現(xiàn)紅褐色沉淀，原因是___________________________________________

（2）隨后沉淀溶解，溶液呈黃色，寫出此反應(yīng)的離子方程式___________________

（3）最后溶液顏色加深，原因是___________________________________________

     寫出此反應(yīng)的離子方程式_____________________________________________

（4）用稀鹽酸代替HI稀溶液，能出現(xiàn)上述哪些相同的變化現(xiàn)象_______（寫序號(hào)）

 

解析：HI既有酸性又有強(qiáng)還原性，I－能使Fe(OH)3膠粒聚沉，H+能使其溶解，生成Fe3+又能氧化I－成I2；而稀鹽酸中的Cl—不能還原Fe3+，只能使其先聚沉后再溶解，導(dǎo)致現(xiàn)象不同。解答此題時(shí)不要僅把HI當(dāng)作“電解質(zhì)”，也不要僅把HI當(dāng)作酸，更不能忽略I－的還原性。特別是在非填空型問(wèn)答題中，由于沒(méi)有像本題一樣分層次設(shè)問(wèn)，，而是僅問(wèn)：會(huì)發(fā)生哪些變化？為什么？這樣極易以偏概全。

 

答案：（1）HI是電解質(zhì)，電解質(zhì)能使膠體聚沉。

     （2） Fe(OH)3 + 3 H+  == Fe3+ + 3H2O

     （3）有I2生成， 2 Fe3+ + 2 I－ ==  2 Fe2+ + I2

     （4）（1）（2）。

 

【練習(xí)1】下列敘述正確的是

A .直徑介于1 nm～100 nm之間的微粒稱為膠體 B .電泳現(xiàn)象可證明膠體屬電解質(zhì)溶液

C .利用丁達(dá)爾效應(yīng)可以區(qū)別溶液與膠體        D .膠體粒子很小，可以透過(guò)半透膜

 

解析：膠體是指分散質(zhì)粒子直徑在1nm～100nm之間的分散系；部分膠體粒子帶有電荷，能在外加電場(chǎng)下發(fā)生定向移動(dòng)，即電泳，而有的膠體的膠粒因?yàn)椴粠щ娝圆话l(fā)生電泳；丁達(dá)爾現(xiàn)象是膠體的重要特征，可用來(lái)區(qū)別溶液和膠體；膠體粒子可以透過(guò)濾紙，但不能透過(guò)半透膜。

答案：C

【練習(xí)2】將某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶膠內(nèi)，開始時(shí)產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加時(shí)沉淀溶解，該溶液是

A.2 mol·L－1H2SO4溶液B.2mol·L－1NaOH溶液C.2 mol·L－1 MgSO4溶液 D.硅酸溶膠

 

解析：H2SO4、NaOH、MgSO4均屬電解質(zhì)，都能使Fe(OH)3溶膠產(chǎn)生沉淀，硅酸溶膠帶負(fù)電荷能使其聚沉，但2 mol·L－1H2SO4溶液還能和Fe(OH)3發(fā)生中和反應(yīng)。

 

答案：A

 

【練習(xí)3】中學(xué)化學(xué)中幾種常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下

將D溶液滴入沸水中可得到以F為分散質(zhì)的紅褐色膠體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

 

（1）紅褐色膠體中F粒子直徑大小的范圍：________.

 

（2）A、B、H的化學(xué)式：A______、B_____、H_____.

 

（3）①H2O2分子的電子式：________________

 

  ②寫出C的酸性溶液與雙氧水反應(yīng)的離子方程式___________________

 

（4）寫出鑒定E中陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象___________________________

 

（5）在C溶液中加入與C等物質(zhì)的量的Na2O2，恰好使C轉(zhuǎn)化為F，寫出該反應(yīng)的離子方程式_______ 

解析：A能和稀H2SO4反應(yīng)，是一種活潑金屬；F為紅褐色膠體，可確定為Fe(OH)3，則A為Fe。進(jìn)一步確定B為FeS、C為FeSO4、D為Fe2(SO4)3、E為(NH4)2SO4

 

答案：

（1）1 nm～100 nm，（2）Fe    FeS    H2SO4（稀），

 

2Fe3+ + 2H2O

 

（4）取少量E于試管中，用膠頭滴管滴入NaOH溶液，加熱試管，可觀察到試管口處濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。（或其他合理答案）

 

↑ + 8Na+

本文編號(hào)：31730