第1講 物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化
1.物質(zhì)的組成(1)元素的存在形態(tài)①游離態(tài):元素以________形式存在的狀態(tài)。②化合態(tài):元素以__________形式存在的狀態(tài)。
考點(diǎn)一 物質(zhì)的組成與分類 物質(zhì)的性質(zhì)與變化
(2)元素、微粒及物質(zhì)間的關(guān)系圖①宏觀上,物質(zhì)由________組成。②微觀上,物質(zhì)由________、________或________構(gòu)成。
(4)深刻理解幾組概念
只含一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì),如O2和O3的混合物、金剛石與石墨的混合物等。只含一種元素的純凈物才是單質(zhì)。
2.物質(zhì)的分類分類的定義:把事物按照__________________進(jìn)行歸類分組的一種方法。物質(zhì)的分類方法(1)樹狀分類法用單一分類法分類后,對分出的同類事物按一定標(biāo)準(zhǔn)再分類,形成有一定從屬關(guān)系的不同等級系統(tǒng)的一種分類方法,形象的稱為樹狀分類法。
A.明確分類標(biāo)準(zhǔn)是對物質(zhì)正確樹狀分類的關(guān)鍵
B.樹狀分類法在無機(jī)化合物分類中的應(yīng)用
①堿性氧化物一定是金屬氧化物,但金屬氧化物不一定是堿性氧化物,如Mn2O7為酸性氧化物。②酸性氧化物不一定是非金屬氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物;非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物,如CO、NO都不是酸性氧化物。③酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸、堿,如SiO2、Fe2O3都不能與水反應(yīng)。④能與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物不一定是堿性氧化物,如Na2O2不是堿性氧化物。
⑤酸、堿、鹽、氧化物的含義
(2)交叉分類法根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn),從不同的角度對同一事物進(jìn)行分類的一種分類方法。指出下列物質(zhì)分類的標(biāo)準(zhǔn)。
[微點(diǎn)撥] 物質(zhì)分類中的一些特例①由不同同位素構(gòu)成的單質(zhì)(或化合物)是純凈物,如H2和D2、H2O和D2O,由12C和13C組成的石墨也是純凈物。②冰水混合物、結(jié)晶水合物(如CuSO4·5H2O)屬于純凈物而不是混合物;高分子化合物(如聚乙烯CH2—CH2)屬于混合物而不是純凈物。
3.物質(zhì)的性質(zhì)與變化(1)化學(xué)變化:宏觀上有________生成,微觀上有舊化學(xué)鍵的______和新化學(xué)鍵的________。
(2)常見的物理變化、化學(xué)變化
(3)物理變化和化學(xué)變化的判斷方法
(4)常見的易混淆物質(zhì)變化①化學(xué)變化:結(jié)晶水合物的脫水、同素異形體間的轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)的變性、電解、水解、煤的干餾、氣化和液化,石油的裂化與裂解等。②物理變化:焰色反應(yīng)、活性炭的吸附、鹽析、蒸餾、升華、潮解等。
4.物質(zhì)轉(zhuǎn)化及其規(guī)律(1)化學(xué)反應(yīng)的分類
(2)單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化示意圖
請寫出①②③④⑦的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型:①_____________________,____________;②_________________________,____________;③_______________________________________,______________;④_____________________________,____________;⑦_(dá)_____________________________________;______________。思考:金屬和鹽反應(yīng)時(shí),是否一定生成金屬和鹽?請舉例說明。提示:不一定。如:Fe+2FeCl3═══3FeCl2、Cu+2FeCl3═══ CuCl2+2FeCl2。
2Ca+O2══2CaO
CaO+H2O══Ca(OH)2
Ca(OH)2+Na2CO3══CaCO3↓+2NaOH
Fe+2HCl══FeCl2+H2↑
CaCO3+2HCl══CaCl2+H2O+CO2↑
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)只含一種元素的物質(zhì)一定是純凈物,只用同一化學(xué)式表示的物質(zhì)也一定是純凈物。(  )(2)與水反應(yīng)可生成酸的氧化物都是酸性氧化物。(  )(3)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)是兩性氧化物或是兩性氫氧化物。(  )(4)232Th轉(zhuǎn)化成233U是化學(xué)變化。(  )
(5)用鉑絲蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)是化學(xué)變化。(  )(6)Na2CO3·10H2O的風(fēng)化、NaOH的潮解都屬于物理變化。(  )(7)煤的氣化、液化、干餾都是物理變化。(  )(8)臭氧變成氧氣是物理變化。(  )(9)應(yīng)用先進(jìn)的化學(xué)技術(shù),選擇適宜的條件,利用化學(xué)反應(yīng)可以制造新的原子。(  )(10)冰水混合物屬于化合物,高分子化合物屬于混合物。(  )
(11)膽礬(CuSO4·5H2O)、明礬[ KAl(SO4)2·12H2O]均屬于混合物。(  )(12)NaHSO4、NaHCO3都屬于酸式鹽,溶液都呈酸性。(  )(13)利用NH4Cl溶液除鐵銹是化學(xué)變化。(  )(14)SiO2既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與氫氟酸反應(yīng),因此是兩性氧化物。(  )(15)石油的分餾和煤的氣化均屬于化學(xué)變化。(  )[提示] 石油的分餾是物理變化,煤的氣化是化學(xué)變化。
(16)硅膠、P2O5、CaCl2·6H2O均可用作食品干燥劑。(  )[提示] CaCl2·6H2O不能作食品干燥劑。(17)通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠汀?  )[提示] 石油中含有碳、氫元素,水中含有氫、氧元素,二者無法直接轉(zhuǎn)化。(18)Fe與H+、Cu2+、S、I2反應(yīng)不能生成Fe3+。(  )[提示] H+、Cu2+、S、I2均為弱氧化劑,只能將鐵氧化成+2價(jià)。(19)從海水中提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)。(  )[提示] 海水淡化、海水曬鹽都是物理變化。
3.深度思考:無機(jī)化合物可根據(jù)其組成和性質(zhì)進(jìn)行分類:(1)如圖所示的物質(zhì)分類方法名稱是______________。
(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任兩種或三種元素組成合適的物質(zhì),分別填在下表②③⑥的后面。
(3)寫出⑦轉(zhuǎn)化為⑤的化學(xué)方程式:_______________________________。(4)呼吸面具中用⑧作為O2來源的反應(yīng)原理為:_________________________________,_________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)室制備⑦常用_________和__________反應(yīng),檢驗(yàn)該氣體的方法是_________________________________________________。
CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O
2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑
通入澄清石灰水中,若變渾濁,則生成的氣體為CO2
微考點(diǎn)1 物質(zhì)分類與性質(zhì)(1)“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干”是唐代詩人李商隱的著名詩句,下列關(guān)于該詩句中所涉及物質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是(  )A.蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)B.蠶絲屬于天然高分子材料C.“蠟炬成灰”過程中發(fā)生了氧化反應(yīng)D.古代的蠟是高級脂肪酸酯,屬于高分子聚合物
[解析] 蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物,蠶絲屬于天然高分子材料,A、B兩項(xiàng)正確;“蠟炬成灰”過程中發(fā)生了燃燒反應(yīng),燃燒反應(yīng)屬于氧化反應(yīng),C項(xiàng)正確;古代的蠟燭多是由動(dòng)物油脂制造,動(dòng)物油脂屬于高級脂肪酸酯,但高級脂肪酸酯不屬于高分子聚合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(雙選)下列說法正確的是(  )A.蠶絲、羊毛和淀粉分別屬于纖維素、蛋白質(zhì)和多糖B.FeO、Al2O3、CO2分別屬于堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物C.乙醇、氯化銀和乙酸分別屬于非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)D.天然氣、沼氣和水煤氣分別屬于可再生能源、二次能源和化石能源
[解析] 蠶絲、羊毛屬于蛋白質(zhì),淀粉屬于多糖,故A錯(cuò)誤;FeO屬于堿性氧化物,Al2O3屬于兩性氧化物,CO2屬于酸性氧化物,故B正確;乙醇在熔融狀態(tài)下和水溶液中不能導(dǎo)電,屬于非電解質(zhì),AgCl雖然難溶于水,但溶于水的部分完全電離,屬于強(qiáng)電解質(zhì),醋酸在溶液中不能完全電離,屬于弱電解質(zhì),故C正確;天然氣屬于化石能源,不能再生,沼氣屬于可再生能源,通過微生物的發(fā)酵可以生成,水煤氣屬于二次能源,工業(yè)上用碳和水反應(yīng)生成,故D錯(cuò)誤。
[解析] 含有兩種或兩種以上成分的物質(zhì)屬于混合物,A項(xiàng)物質(zhì)由兩種單質(zhì)組成,故屬于混合物。
(2)(2021·廣東,2,2分)廣東有眾多國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn),如廣東剪紙、粵繡、潮汕工夫茶藝和香云紗染整技藝等。下列說法不正確的是(  )A.廣東剪紙的裁剪過程不涉及化學(xué)變化B.沖泡工夫茶時(shí)茶香四溢,體現(xiàn)了分子是運(yùn)動(dòng)的C.染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于純凈物D.制作粵繡所用的植物纖維布含有天然高分子化合物
[解析] C項(xiàng),純堿水溶液是純堿與水組成的混合物,并非純凈物,錯(cuò)誤。[易錯(cuò)易混] 植物纖維主要有棉、麻等,動(dòng)物纖維有毛、蠶絲等,它們都含有天然高分子化合物。合成纖維有滌綸、錦綸等。
微考點(diǎn)2 物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化(1)(2021·廣東,6,2分)勞動(dòng)成就夢想。下列勞動(dòng)項(xiàng)目與所述的化學(xué)知識沒有關(guān)聯(lián)的是(  )
[解析] A項(xiàng),84消毒液的有效成分為NaClO,具有強(qiáng)氧化性,可用來殺菌消毒,正確;B項(xiàng),廚余垃圾中含有蛋白質(zhì)、油脂、纖維素等物質(zhì),富含N、P、K等元素,可用于制肥料,正確;C項(xiàng),油脂屬于酯類物質(zhì),油脂在堿性條件下水解生成高級脂肪酸鹽(肥皂的成分),正確;D項(xiàng),CH3COOH與水垢中的CaCO3反應(yīng)生成可溶性的(CH3COO)2Ca,所用的化學(xué)知識與乙醇在氧化劑的作用下被氧化為乙酸沒有關(guān)系,故選D。
(2)(2021·湖南,1,3分)下列有關(guān)湘江流域的治理和生態(tài)修復(fù)的措施中,沒有涉及化學(xué)變化的是(  )A.定期清淤,疏通河道B.化工企業(yè)“三廢”處理后,達(dá)標(biāo)排放C.利用微生物降解水域中的有毒有害物質(zhì)D.河道中的垃圾回收分類后,進(jìn)行無害化處理
[解析] A項(xiàng),清淤只是物質(zhì)的空間移動(dòng),不涉及化學(xué)變化,符合題意;B項(xiàng),“三廢”中含有害物質(zhì),必須把有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)才能排放,涉及化學(xué)變化,不符合題意;C項(xiàng),利用微生物把有毒有害物質(zhì)降解為無毒無害物質(zhì),涉及化學(xué)變化,不符合題意;D項(xiàng),無害化處理是通過物理、化學(xué)或生物的方法將有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì),涉及化學(xué)變化,不符合題意。
物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的5個(gè)常見易錯(cuò)點(diǎn) S燃燒不能直接生成SO3而是生成SO2。 Al2O3、SiO2、Fe2O3與H2O不反應(yīng),不能直接轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。 NH3催化氧化不能直接生成NO2。 Fe與Cl2反應(yīng)不能直接生成FeCl2。 Fe與H+、Cu2+、S、I2反應(yīng)不能直接生成Fe3+。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕 (1)(2022·山東濱州高三檢測)已知A是單質(zhì),E有強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。A、B、C、D、E是含有一種相同元素的五種物質(zhì),在一定條件下可發(fā)生如圖所示的變化。則A可能是(  )A.Cl2B.CC.N2D.Si
[解析] 根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,A應(yīng)是非金屬單質(zhì),A能被氧氣氧化生成C,C能被氧化生成D,則A在氧化物中顯不同價(jià)態(tài),E有強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性,則A中元素是非金屬性較強(qiáng)的元素。氯氣和氫氣反應(yīng)生成氯化氫,氯化氫和氧氣不反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳和氧氣反應(yīng)生成一氧化碳,CO和O2反應(yīng)生成二氧化碳,CO2和H2O反應(yīng)生成碳酸,但碳酸是弱酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;N2和H2反應(yīng)生成NH3,NH3和O2反應(yīng)生成一氧化氮,氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成一氧化氮,NO和O2反應(yīng)生成NO2,NO2和H2O反應(yīng)生成硝酸,硝酸是強(qiáng)酸且具有強(qiáng)氧化性,C項(xiàng)正確;硅和氧氣反應(yīng)時(shí),無論氧氣是否過量都生成SiO2,且SiO2與H2O不反應(yīng)且硅酸是弱酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)(2022·山東濱州高三檢測)下列說法在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)的是(  )①酸性氧化物與堿發(fā)生反應(yīng) ②弱酸與鹽溶液反應(yīng)可以生成強(qiáng)酸?、蹧]有水生成,也沒有沉淀和氣體生成的復(fù)分解反應(yīng)?、軆煞N酸溶液充分反應(yīng)后的溶液體系為中性?、萦袉钨|(zhì)參加的非氧化還原反應(yīng)?、迌煞N氧化物反應(yīng)的產(chǎn)物有氣體A.①②③④⑤⑥B.②④⑤⑥C.①②③⑤D.③④⑤⑥
[易錯(cuò)警示] ??家族e(cuò)的幾個(gè)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(1)結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水的過程屬于化學(xué)變化。(2)濃硫酸的吸水性屬于物理性質(zhì),脫水性屬于化學(xué)性質(zhì)。(3)煤的干餾、煤的氣化以及煤的液化都屬于化學(xué)變化,石油的分餾屬于物理變化,石油的裂化和裂解都屬于化學(xué)變化。(4)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。
1.分散系(1)定義:把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系。分散質(zhì):分散系中__________的物質(zhì);分散劑:分散系中______________的物質(zhì)。
(2)分類①把分散系分為溶液、膠體和濁液的標(biāo)準(zhǔn)是分散質(zhì)____________。可用如下方式直觀地表示:
②若按分散質(zhì)、分散劑的狀態(tài)分類,可分為9種分散系,如圖:如煙屬于________分散系;霧屬于________分散系;懸濁液屬于________分散系;合金屬于________分散系。
(3)理清三種分散系的差異
(1)膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是膠體粒子的直徑在1~100 nm(即10-9~10-7m)之間,而不是丁達(dá)爾效應(yīng)。(2)膠體具有介穩(wěn)性的主要原因是膠體粒子可以通過吸附帶電粒子而帶有電荷,且同種電荷相互排斥,不易聚集成較大的顆粒。(3)膠體粒子的直徑?jīng)Q定了膠體的性質(zhì),因膠體粒子較大不能透過半透膜,可用滲析法提純膠體。
2.膠體(1)膠體的分類①依據(jù)分散劑的狀態(tài):氣溶膠:如______________液溶膠:如_______水溶膠固溶膠:如煙水晶、________玻璃②依據(jù)分散質(zhì)粒子的大?。毫W幽z體:如Fe(OH)3膠體;分子膠體:如淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液。
(2)膠體的性質(zhì)與應(yīng)用
(1)丁達(dá)爾效應(yīng)是物理變化而不是化學(xué)變化。(2)膠體不帶電,膠體中的膠粒能夠吸附體系中的帶電粒子而使膠粒帶電荷,但整個(gè)分散系仍呈電中性。
(1)不能用自來水制備Fe(OH)3膠體,因?yàn)樽詠硭杏须娊赓|(zhì)會(huì)使膠體發(fā)生聚沉,應(yīng)用蒸餾水。(2)不能過度加熱,否則Fe(OH)3膠體會(huì)聚沉生成Fe(OH)3沉淀。(3)書寫制備膠體的化學(xué)方程式時(shí),生成的膠體不加沉淀符號“↓”,應(yīng)注明“膠體”二字。(4)Fe(OH)3膠體粒子是多個(gè)“Fe(OH)3”的集合體,因此,1 ml Fe3+完全水解得到Fe(OH)3膠體粒子數(shù)小于NA。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)稀豆?jié){、硅酸、氯化鐵溶液均為膠體。(  )(2)明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體:Al3++3H2O══Al(OH)3↓+3H+。(  )(3)丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體與溶液的本質(zhì)區(qū)別。(  )(4)含0.1 ml FeCl3的飽和溶液配制成膠體后,將得到膠體粒子0.1 ml。(  )
(5)FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體都呈紅褐色。(  )(6)可用過濾的方法將膠體粒子與分散劑分開。(  )(7)沸水中滴加少量飽和FeCl3溶液形成帶電的膠體,導(dǎo)電能力增強(qiáng)。(  )(8)通過丁達(dá)爾效應(yīng)可以鑒別稀豆?jié){和氫氧化鐵膠體。(  )[提示] 稀豆?jié){屬于膠體。(9)明礬凈水時(shí)發(fā)生了化學(xué)及物理變化,能起到殺菌、消毒作用。(  )[提示] 明礬凈水只是把渾水變?yōu)榍逅?,無殺菌消毒的作用,錯(cuò)誤。
(10)按照分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài),可分為9種分散系。(  )(11)膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)是發(fā)生了化學(xué)變化。(  )(12)為除去淀粉溶液中混有的NaCl,可以采取滲析的方法。(  )(13)將Fe(OH)3膠體裝入U(xiǎn)形管,兩端通直流電,與直流電源負(fù)極相連的一極顏色變深。(  )(14)膠體不一定是液態(tài),膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)屬于物理變化。(  )(15)將1 mL 1 ml·L-1的FeCl3溶液滴入沸水中制備Fe(OH)3膠體,若FeCl3完全水解,則可制得Fe(OH)3膠體粒子少于0.001NA個(gè)。(  )
2.深度思考:(1)向Fe(OH)3膠體中滴入過量稀硫酸,現(xiàn)象是什么?其原因是什么?(2)膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是什么?怎樣提純膠體?[提示] (1)先出現(xiàn)紅褐色沉淀,后沉淀溶解。開始加入稀硫酸時(shí),膠體發(fā)生聚沉生成氫氧化鐵沉淀,當(dāng)酸過量時(shí)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)沉淀又溶解。
(2)膠體粒子的直徑在1~100 nm之間,這是膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征,同時(shí)也決定了膠體的性質(zhì)。由于膠體粒子較大不能透過半透膜,而離子、分子較小可以透過半透膜,可用滲析法將膠體粒子和溶液中的離子、分子分開。
微考點(diǎn)1 膠體的性質(zhì)與用途(2022·山東濰坊高三檢測)膠體在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中有著廣泛應(yīng)用。下列事實(shí)與膠體性質(zhì)無關(guān)的是(  )①土壤中離子的吸附和交換過程,有保肥作用②將植物油倒入水中用力攪拌形成油水混合物③一束平行光線射入蛋白質(zhì)溶液里,從側(cè)面可以看到一條光亮的通路
④氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸,先看到紅褐色沉淀生成而后沉淀溶解⑤由腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進(jìn)行治療⑥水泥廠和冶金廠常用高壓直流電除去大量煙塵,減少對空氣的污染⑦明礬和FeCl3可用作凈水劑⑧O3、H2O2均可用于水的凈化殺菌A.①④⑧B.③④⑦C.②⑤⑧D.②⑧
[解析]?、偻寥滥z體中膠粒帶有電荷,對離子有吸附和交換作用,可起到保肥的效果;②植物油倒入水中用力攪拌形成的油水混合物屬于乳濁液,靜置后分層,油層在水層的上面,可以用分液的方法分離;③蛋白質(zhì)溶液屬于膠體,可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng);④氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸(電解質(zhì)溶液),會(huì)發(fā)生膠體的聚沉生成氫氧化鐵沉淀,繼續(xù)滴加的稀硫酸能與氫氧化鐵發(fā)生酸堿中和反應(yīng):2Fe(OH)3+3H2SO4══Fe2(SO4)3+6H2O,沉淀溶解;⑤血液透析的原理是利用滲析凈化血液膠體;
⑥靜電除塵的原理是電泳現(xiàn)象;⑦明礬、FeCl3凈水的原理是生成膠體,膠體吸附雜質(zhì)而凈水;⑧O3、H2O2的凈水是利用強(qiáng)氧化性氧化細(xì)菌蛋白質(zhì)而殺菌。
[易錯(cuò)警示] (1)膠體不帶電荷,膠體粒子(分散質(zhì))可能帶電荷,但淀粉膠體的膠體粒子不帶電荷。(2)膠體屬于分散系,是混合物,而很多納米級物質(zhì)的微粒直徑也是在1~100 nm之間,但不屬于膠體,因?yàn)檫@些物質(zhì)屬于純凈物,如納米銅等。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕 (1)(2022·福建莆田第七中學(xué)期中)(雙選)下列關(guān)于膠體的敘述不正確的是(  )A.Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液的本質(zhì)區(qū)別是Fe(OH)3膠體有丁達(dá)爾效應(yīng),而FeCl3溶液無丁達(dá)爾效應(yīng)B.膠體在自然界是普遍存在的,如有色玻璃就是天然存在的一種膠體C.膠體分散質(zhì)粒子直徑是1~100 nmD.Fe(OH)3膠體能夠吸附水中懸浮的固體顆粒并沉降,可達(dá)到凈水目的
[解析] 根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑大小把分散系劃分為溶液(小于1 nm)、膠體(1~100 nm)、乳濁液或懸濁液(大于100 nm),所以溶液、膠體和乳濁液或懸濁液這三種分散系的本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)粒子直徑大小不同,故A錯(cuò)誤;有色玻璃就是由某些膠態(tài)金屬氧化物分散于玻璃中制成的,但有色玻璃不是天然存在的,故B錯(cuò)誤;根據(jù)膠體的定義可知,膠體分散質(zhì)粒子直徑是1~100 nm,故C正確;Fe(OH)3膠體具有較大的表面積,具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用,F(xiàn)e(OH)3膠體能夠吸附水中懸浮的固體顆粒并沉降,達(dá)到凈水目的,故D正確。
(2)(2021·山東濱州高三檢測)用白磷還原法可制得一種金的分散系,該分散系在臨床診斷及藥物檢測等方面有著廣泛的應(yīng)用。具體操作步驟如下:①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL,加蒸餾水60 mL。②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL,再滴加1%的K2CO3溶液0.6 mL,振蕩變成棕紅色。③加熱煮沸至液體變成透明紅色。④分離提純,除去無機(jī)溶質(zhì)。所得分散系中金顆粒直徑為5~12 nm。
請回答下列問題:(ⅰ)該分散系屬于________,其分散質(zhì)是__________。(ⅱ)用一束強(qiáng)光照射該分散系,從側(cè)面可看到___________________。(ⅲ)繼續(xù)加熱所得紅色透明液體,________(填“能”或“不能”)保持其性質(zhì)不變。
[解析] (ⅰ)所得分散系中金顆粒的直徑在1~100 nm,所以該分散系屬于膠體,其分散質(zhì)是金顆粒。(ⅱ)該分散系屬于膠體,膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng),所以用一束強(qiáng)光照射該分散系,從側(cè)面能看到一條光亮的“通路”。(ⅲ)若將所得紅色液體繼續(xù)加熱,則會(huì)發(fā)生聚沉,不能保持其性質(zhì)不變。
微考點(diǎn)2 膠體的制備及鑒別、分離(1)(2022·山東濰坊高三檢測)(雙選)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn),下列說法中錯(cuò)誤的是(  )A.利用過濾的方法,無法將Z中固體與液體分離B.X、Z燒杯中分散系的分散質(zhì)相同C.Y中反應(yīng)的離子方程式為3CaCO3+2Fe3++3H2O══2Fe(OH)3 (膠體)+3CO2↑+3Ca2+D.Z中分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
[解析] 過濾法可分離固體和液體,故A錯(cuò)誤;X是FeCl3溶液,分散質(zhì)是Cl-和Fe3+,Z是Fe(OH)3膠體,分散質(zhì)是Fe(OH)3膠粒,故B錯(cuò)誤;CaCO3能與H+結(jié)合生成H2O和CO2,促進(jìn)Fe3+的水解,故C正確;Z是Fe(OH)3膠體,具有膠體的性質(zhì),能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),故D正確。
(2)(2022·山東濟(jì)南模擬)(雙選)目前,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在負(fù)壓和超低溫條件下,可將水形成像棉花糖一樣的氣凝膠的冰,該冰稱為“氣態(tài)冰”。下列說法正確的是(  )A.該冰具有丁達(dá)爾效應(yīng)B.“氣態(tài)冰”與普通冰化學(xué)性質(zhì)不同C.18 g“氣態(tài)冰”在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積等于22.4 LD.構(gòu)成“氣態(tài)冰”的分子為極性分子
[解析] 在負(fù)壓和超低溫條件下,可將水形成像棉花糖一樣的氣凝膠的冰,該冰稱為“氣態(tài)冰”,氣溶膠可以發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng),故A正確;“氣態(tài)冰”的分子為水分子,與普通冰的構(gòu)成微粒相同,化學(xué)性質(zhì)相同,故B錯(cuò)誤;“氣態(tài)冰”是氣凝膠的冰,不是氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積不是22.4 L·ml-1,故C錯(cuò)誤;構(gòu)成“氣態(tài)冰”的分子為水分子,為極性分子,故D正確。
膠體與溶液的分離和鑒別 鑒別:利用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別膠體和溶液。 分離:利用滲析操作來分離膠體和溶液。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕 (1)(2022·河北衡水高三檢測)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液與鹽酸混合,生成單質(zhì)硫并沉淀出來。若將硫代硫酸鈉溶液先與界面活性劑(不參與反應(yīng))均勻混合于燒杯中,再加入鹽酸并立刻攪拌、靜置后無沉淀產(chǎn)生,得到含硫單質(zhì)的膠體(硫分散在體系中)。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )A.界面活性劑減緩了硫生成的速率B.加入界面活性劑后生成的單質(zhì)硫顆粒直徑約為1~100 nmC.硫代硫酸鈉與鹽酸反應(yīng)中,鹽酸作氧化劑D.用光束照射燒杯中液體,將觀察到光亮的“通路”
[解析] A.加入界面活性劑,反應(yīng)變慢,故A正確;B.該分散系是含硫單質(zhì)的膠體,膠體分散質(zhì)粒子直徑在1~100 nm,則單質(zhì)硫顆粒直徑約為1~100 nm,故B正確;C.反應(yīng)前后HCl中各元素沒有化合價(jià)變化,不是氧化劑,故C錯(cuò)誤;D.該分散系是膠體,有丁達(dá)爾效應(yīng),能觀察到光亮的“通路”,故D正確。
(2)(2022·河北衡水高三檢測)某校課外小組同學(xué)制備Fe(OH)3膠體,并研究該膠體的性質(zhì)。①該小組同學(xué)采用了以下操作制備膠體,請將空白處填寫完整。取一個(gè)燒杯,加入20 mL蒸餾水,加熱至沸騰,然后向燒杯中滴加1~2 mL飽和________溶液,繼續(xù)煮沸,待_______________后,停止加熱。②將制得的膠體放入半透膜制成的袋內(nèi),如圖甲所示,放置2 min后,取少量半透膜外的液體于試管中,置于暗處,用一束強(qiáng)光從側(cè)面照射,觀察______(填“有”或“無”)丁達(dá)爾效應(yīng),再向燒杯中加入用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,可觀察到的現(xiàn)象為__________________。
③將半透膜內(nèi)的液體倒入U(xiǎn)形管中,如圖乙所示,在液體上方加入少量電解液以保護(hù)膠體,接通直流電后,觀察到的現(xiàn)象是______(填“陰”或“陽”)極附近顏色逐漸變深,其原因是____________________ _______。
Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷
[解析]?、僦苽錃溲趸F膠體應(yīng)該將新制的飽和氯化鐵溶液滴入沸水中,繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,停止加熱。②膠體不能透過半透膜,而溶液中的離子能透過半透膜,所以半透膜外的液體不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),由于溶液中含有Cl-,因此能和Ag+反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的氯化銀白色沉淀。③氫氧化鐵膠體的膠粒帶正電荷,通電時(shí)向陰極移動(dòng),故陰極附近溶液顏色加深。
膠體聚沉屬于物理變化。如蛋白質(zhì)的鹽析就屬于膠體聚沉現(xiàn)象,但蛋白質(zhì)的變性不屬于膠體的聚沉,此過程屬于化學(xué)變化。 不是所有膠體都有電泳現(xiàn)象,如淀粉膠體粒子不帶電荷。有電泳現(xiàn)象的膠體是因?yàn)槟z粒吸附帶電荷的粒子而帶電。
膠體知識易錯(cuò)“4”提醒
1.牢記一個(gè)范圍:膠體分散質(zhì)粒子直徑在1~100 nm。2.熟知兩種分類方法:交叉分類法和樹狀分類法。3.物理變化和化學(xué)變化的判斷方法
4.明確三種分散系及本質(zhì)區(qū)別:溶液、濁液和膠體,本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑的大小。5.膠體的三性質(zhì):丁達(dá)爾效應(yīng)、聚沉和電泳。6.聚沉三方法:加入電解質(zhì)溶液、加熱或攪拌、與膠粒帶相反電荷的膠體混合。7.認(rèn)識八種常見的膠體:霧、蛋白質(zhì)溶液、淀粉溶液、牛奶、豆?jié){、墨水、Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體。8.辨析一個(gè)易錯(cuò)問題:膠體是電中性的,但膠體粒子因吸附作用可能帶有電荷。

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