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第二章 化学物质及其变化 第一节 物质的分类 【本节学习要点】 1．能根据物质的组成和性质对物质进行分类。2.了解胶体是一种常见的分散系。 重难点一、物质的分类 1．物质分类的标准很多，常有： 2．一类物质有多种分类方法 如酸的其他分类： (还有其他分类方法) 3．理清交叉分类的关系 如氧化物的分类中： (1)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7、A l2O3等； (2)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等； (3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7等； (4)碱性氧化物一定是金属氧化物。 氧化物交叉分类图： 重难点二、分散系及其分类 常见三种分散系的比较
特别提醒 (1)三类分散系的本质区别是分散质粒子的大小，分散系的性质(如是否透明、均一、稳定)都是由它决定的。同种分散质在不同分散剂中可以得到不同的分散系，如NaCl溶于水得溶液，溶于酒精得胶体。 (2)液体分散系的稳定性质 ①溶液是最稳定的分散系 这是因为这类分散系中的分散质(溶质)对于分散剂(溶剂)而言是可溶性的。溶质以分子、原子或离子(直径＜1 nm)的形式自发地分散在溶剂中，形成均一、稳定的混合物。 ②浊液是不稳定的分散系 因为分散质粒子是大量分子的集合体，分散质粒子容易在重力的作用下沉降或沉淀，故表现出浑浊、不稳定、不透明、不均一的外观特征。 ③胶体是介稳性的分散系 胶体之所以具有介稳性，主要是因为胶体粒子可以通过吸附而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同，在通常情况下，它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大，使它们不易聚集。胶体粒子所作的布朗运动也使得它们不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。 (3)胶体与溶液的外观相似。 重难点三、胶体 1．胶体的本质特征 胶体粒子的直径在1 nm～100 nm之间是胶体区别于其他分散系的依据，同时也决定了胶体的性质。 2．胶体的分类 3．Fe(OH)3胶体的制备注意要点 (1)实验操作中，必须选用氯化铁饱和溶液而不能用氯化铁稀溶液。原因是若氯化铁溶液浓度过低，不利于氢氧化铁胶体的形成。 (2)向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热FeCl3饱和溶液，否则会因溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。 (3)实验中必须用蒸馏水，而不能用自来水。原因是自来水中含电解质、杂质较多，易使制备的胶体发生聚沉。 (4)往沸水中滴加氯化铁饱和溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。原因是长时间加热将导致氢氧化铁胶体聚沉。 (5)要边加热边摇动烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，否则会使Fe(OH)3胶粒碰撞成大颗粒形成沉淀。 4．胶体的性质 (1)丁达尔效应 ①丁达尔效应是由于胶粒对可见光的散射而产生的，是一种物理现象； ②丁达尔效应是胶体特有的性质，可用来鉴别胶体与溶液； ③液溶胶、气溶胶能发生丁达尔效应，大多数固溶胶无此性质； ④丁达尔效应证明了胶粒的大小范围。 (2)电泳 ①电泳现象表明胶粒带电荷，同种胶粒带同种电荷，但胶体是电中性的； ②一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷，非金属氧化物、非金属硫化物的胶体粒子带负电荷； ③胶体粒子因带有同种电荷，相互排斥，不易聚成大颗粒，这是胶体具有介稳性的主要原因； ④并不是所有的胶体微粒都带电，如：淀粉胶体的胶体微粒不带电。 ⑤固溶胶不发生电泳现象；气溶胶在高压电的条件下也能发生电泳现象；凡是胶粒带电荷的液溶胶，通常都可发生电泳现象，而胶体微粒为中性分子的淀粉胶体，无电泳现象。 (3)聚沉 胶体聚沉的方法： ①加入可溶性电解质(或电解质溶液) 加入的电解质在分散剂中电离，产生的与胶体颗粒带有相反电荷的离子中和了胶粒所带的电荷，消除了胶粒之间的斥力，从而使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉。 ②加入与胶粒带有相反电荷的胶体 胶体中的分散质粒子吸附离子而带有电荷是胶体具有介稳性的主要原因。由于同种分散质粒子带同种电荷，在一般情况下，它们之间的相互排斥使它们不容易聚集成直径大于100 nm的大颗粒，故可以稳定存在较长时间。加入与胶粒带相反电荷的胶体，中和了胶粒的电荷，使得胶粒之间的斥力减小，聚集成较大的颗粒而聚沉。 ③加热或搅拌 加热或搅拌可以加快胶粒的运动速率，增大了胶粒的碰撞机会，从而易使胶粒聚集成较大的颗粒而聚沉。 特别提醒 从胶体微粒大小认识胶体的某些特征。由于胶体微粒直径在1～100 nm之间，它对光有一定的散射作用，因而胶体有特定的光学性质——丁达尔效应；也正是由于胶粒直径不大，所以胶体也有它的力学性质——布朗运动；胶体粒子较小，其表面积较大，具有强大的吸附作用，选择吸附某种离子而带有电荷，使得胶粒互相排斥，因而胶体具有介稳性，且显示胶体的电学性质——电泳现象。 5．胶体的应用 (1)农业生产：土壤的保肥作用。土壤胶粒带负电荷能吸附NH，可防止铵盐随雨水流失。 (2)医疗卫生：血液透析(渗析)；血清上的电泳实验；利用电泳分离氨基酸和蛋白质；不同血型的人不能相互输血(胶体聚沉)。 (3)日常生活中胶体聚沉的应用：制豆腐；两种型号的墨水不能混用；明矾、硫酸铁净水。 (4)自然地理：江河入海口处形成三角洲。其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。 (5)工业生产：制有色玻璃；工业制皂的盐析(胶体聚沉)；冶金厂、水泥厂、硫酸厂等工厂除尘(胶体电泳)。 (6)科学技术：由于纳米粒子的直径与胶体粒子的直径大致相当，故胶体化学与高科技紧密联系到一起。 题型1物质的分类方法 【例1】 下列各组物质按组成规律不同分类，请找出与其他种类不同的物质 (1)HCl H2SO4 H2CO3 HNO3 (2)NaCl KNO3 Na2CO3 NaNO3 (3)Fe A l Zn C (4)溶液 水 浊液 胶体 解析 (1)只有HCl是无氧酸，其余是含氧酸。(2)只有KNO3是钾盐，其余是钠盐；只有NaCl是无氧酸盐，其余是含氧酸盐。(3)只有C是非金属单质，其余都是金属单质。(4)只有水是纯净物，其余都是混合物。 答案 (1)HCl (2)NaCl或KNO3 (3)C (4)水 解决此类题目的关键是快速地找到相应“标准”，此题考查学生分析问题的能力，有时“标准”不同，分类也不同。 题型2胶体的性质 【例2】 胶体和其他分散系的本质区别是( ) B＋C：_______________________________________________； .分散质粒子的大小 B．是不是一种稳定的体系 C．会不会产生丁达尔效应 D .粒子有没有带电荷 解析 胶体和其他分散系的本质区别就是其分散质粒子的大小，胶体：1～100 nm、溶液：＜1 nm、浊液：＞100 nm；胶体具有介稳性，但不是与其他分散系的本质区别；丁达尔效应仅能用来区别胶体与溶液。 答案 B＋C：____________________________________________________； 对于三种分散系，其本质的区别就是分散质粒子的大小。胶粒由于吸附溶液中的阴离子或阳离子而带负电荷或正电荷，胶体本身并不带电，是中性的。有的胶体如淀粉胶体，其胶粒也不带电。 题型3胶体的制备 【例3】 某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。 (1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列液体中，能形成胶体的是________。 B＋C：___________________________________________________； A．.冷水 B．沸水 C．NaOH浓溶液 D..NaCl浓溶液 (2)现有甲、乙、丙、丁四名同学进行Fe(OH)3胶体的制备 ①甲同学的操作是：取一小烧杯，加入25 mL蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2 mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。 请评价该操作是否正确______。 ②乙直接加热饱和FeCl3溶液，请评价是否正确________。 ③丙向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟，请评价是否正确________。 ④丁按教材步骤操作时，边滴加FeCl3饱和溶液边用玻璃棒搅拌，结果没有制得胶体，请你帮他分析其中的原因_________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式：______________________________________。 (4)怎样检验你制得的胶体？________________________________。 (5)取少量你制得的胶体加入试管中，加入(NH4)2SO4溶液，现象是______________，这种现象称为胶体的____________。 (6)氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是__________。 A A．.胶粒直径小于1 nm B．胶粒带正电荷 C．胶粒作布朗运动 D.胶粒能透过滤纸 (7)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是_______________________________。 B＋C：________________________________________________； A．.Fe(OH)3胶体粒子的大小在1～100 nm之间 B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应 C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系 D.Fe(OH)3胶体的分散质能通过滤纸 解析 (1)FeCl3在冷水中反应程度小，不能形成Fe(OH)3胶体；FeCl3与NaOH浓溶液反应生成Fe(OH)3沉淀；Fe(OH)3胶体微粒带正电荷，遇NaCl溶液发生胶体聚沉，生成Fe(OH)3沉淀，不会形成胶体。 (2)①甲同学操作正确 ②乙同学直接加热FeCl3饱和溶液，因FeCl3溶液浓度过大直接生成Fe(OH)3沉淀 ③丙长时间加热会导致Fe(OH)3胶体聚沉 ④制备Fe(OH)3胶体时，边滴加饱和FeCl3溶液边振荡烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，因为用玻璃棒搅拌时，会减弱胶粒对电荷的吸附能力，使胶粒容易碰撞结合形成更大的颗粒而沉降。 (3)书写方程式时不能写成“Fe(OH)3↓”。 (4)丁达尔效应是区别胶体与溶液的最佳方法。 (5)Fe(OH)3胶粒所带正电荷被SO所带负电荷中和，产生红褐色沉淀。 (6)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是胶粒带正电荷，互相排斥不易形成沉淀；布朗运动是胶体稳定存在的次要原因。 (7)胶体微粒直径在1～100 nm之间是胶体的本质特征，决定了胶体的性质。 答案 (1)B (2)①正确 ②不正确 ③不正确 ④因为用玻璃棒搅拌时，会减弱胶粒对电荷的吸附能力，使胶粒易碰撞结合成更大的颗粒而沉降 (3)FeCl3＋3H2O△,Fe(OH)3(胶体)＋3HCl (4)利用丁达尔效应：让一束光线通过制得的Fe(OH)3胶体，从侧面观察到一条光亮的“通路”，说明已经制得胶体 (5)产生红褐色沉淀 聚沉 (6)B (7)B＋C：___________________________________________________； 制备Fe（OH）3胶体的关键是控制条件，促使难溶物生成而又不形成沉淀。 1．CuSO4溶液和Cu(OH)2胶体共同具备的性质是( ) B＋C：__________________________________________________； .分散质的粒子都可以通过滤纸 B．都比较稳定，密封一段时间也不会产生沉淀 C．都能产生丁达尔效应 D .加入盐酸先产生沉淀，然后沉淀溶解 答案 A B 解析 溶液和胶体都是比较稳定的分散系，分散质都能通过滤纸，但CuSO4溶液不能产生丁达尔效应，在CuSO4溶液中加入盐酸不会产生沉淀。 2．下列反应方程式中，有一个与其他三个在分类上不同，这个反应是( ) A.2KClO3Mn2O2－得电子4e－,△2KCl＋3O2 B．N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3 C．H2＋Cl22HCl D.NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3 答案 A 解析 A中反应为分解反应，其余3个为化合反应。 3．下列现象或新技术应用中，不涉及胶体性质的是( ) A.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀 B．使用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血 C．清晨，在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱 D.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 答案 A 解析A项为FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，即生成沉淀而非胶体；血液是胶体，B项是胶体的聚沉；C项为胶体的丁达尔效应；D项为血液的渗析，有毒物质可透过半透膜与血液分离，而血液中蛋白质等分散质粒子不能透过半透膜仍留在血液中。 4．“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中。所谓“纳米材料”，是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物可能具有的性质是( ) A.能全部透过半透膜 B．有丁达尔效应 C．所得液体呈胶状 D.所得物质一定是悬浊液 答案 B 解析 纳米材料粒子直径为几纳米至几十纳米，符合胶体分散质粒子直径范围1～100 nm，所以纳米材料形成的分散系属于胶体，应具有胶体的性质，能发生丁达尔效应。 5．无机化合物可根据其组成和性质进行分类 (1)上图所示的物质分类方法名称是 。 (2)
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质，分别填在上表中②③⑥后面。 (3)写出⑦转化为⑤的化学方程式_______________________________。 (4)写出实验室由⑩制备2O2-得电子4e- 的化学方程式_____________________________________________________。 (5)实验室制备⑦常用 和 反应，检验该气体的方法是____________________________________________________。 6．(1)从聚沉、布朗运动、丁达尔效应中，选出适当的词语填入下列每小题的空格中： ①在肥皂水中透过强光，可看到光带，这种现象称为________________。 ②在Fe(OH)3胶体中加入(NH4)2SO4，产生红褐色沉淀，这种现象叫做____________。 (2)已知淀粉溶于水后，淀粉粒子的直径在1～100 nm之间。现有两试剂瓶的标签模糊不清，只知道分别盛有淀粉溶液和氯化钠溶液，试用多种方法将其鉴别。 方法一：___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 方法二：______________________________________________________________。 方法三：__________________________________________________________。 答案 (1)①丁达尔效应 ②聚沉 (2)方法一：在水平方向上用激光笔照射两个试剂瓶，能够发生丁达尔效应的是淀粉溶液，余者为氯化钠溶液 方法二：分别取1 mL未知溶液于两支试管中然后分别滴入1～2滴碘水，溶液变蓝的是淀粉溶液，余者为氯化钠溶液 方法三：分别取1 mL未知溶液于两支试管中，然后在酒精灯火焰上加热，出现糊状聚沉的是淀粉溶液，余者为氯化钠溶液 另外的方法还有：导电法(氯化钠溶液导电、淀粉溶液不导电)等。 解析 本题属于一道开放性的试题，这类试题可以有效地考查发散思维能力。只要原理正确、方法合理的答案都是正确的。在解这类题目时，既要防止思路单一，只从某一个角度考虑问题，不能满足题目多种答案的要求；又要注意利用好基本知识，避免在选择方法时出现科学性错误。 物质的鉴别关键要抓住物质间性质的差异，解答本题就是要找出淀粉溶液与氯化钠溶液的性质不同。在分析时，要注意利用题目中提供的信息。 第1课时 简单分类法及其应用一、简单分类法及其应用 1．交叉分类法 1．从对化合物的分类方法出发，指出下列各组物质中与其他类型不同的一种物质是 (1)Na2O (2)NaCl KCl NaClO3 CaCl2 ______ (3)HClO3 KClO3 HCl NaClO3 ______ (4)NaHCO3 Ca(HCO3)2 NH4HCO3 K2CO3 ______ 答案 (1)SO2 (2)NaClO3 (3)HCl (4)K2CO3 解析 仔细分析各物质在元素组成、化合价规律、酸、碱、盐、氧化物分类方法等找出答案。(1)SO2是非金属氧化物，其他三种为金属氧化物；(2)NaClO3是氯的含氧酸盐，其他三种是金属氯化物(或从氯元素的价态上找)；(3)从氯元素的价态上分析，HCl中Cl为－1价，其他为＋5价；(4)前三者为酸式碳酸盐，K2CO3为正盐。 特别提醒 分类时应首先设定一个标准即分类依据，标准不同，同一事物可属于不同的类别。由于同一事物的多样性和特殊性，所以选择不同的分类标准，就出现不同的分类结果。 2．根据物质分类的方法，请对“混合物”从几个角度进行分类。举例说明。 答案 (1)以混合物呈现的聚集状态为标准 (2)以混合物中分散质的大小为标准 (3)以混合物的组成成分为标准 归纳提醒 理解从不同角度对物质进行分类。 3．利用交叉分类法，请你说出Na2SO4可能属于的类型名称是____________。 答案 纯净物、化合物、盐、钠盐、硫酸盐、正盐或含氧酸盐。 解析 (1)从其分子组成上分类，只由一种分子组成，是纯净物；(2)从元素组成上分类，由三种元素组成的，是化合物；(3)从化合物组成上分类，属于盐；(4)从阳离子组成上分类，属于钠盐；(5)从阴离子组成上分类，属于硫酸盐、正盐或含氧酸盐。 归纳总结 要注意用交叉分类法时，可以先从大的类型出发，逐步缩小分类的范围。交叉分类法能从不同的角度表达出同一事物的不同特点，弥补了单一分类法的不足。交叉分类法是以单一分类法为基础的，这是常用的分类方法之一。 4．请尝试对你所学过的化学物质和化学反应进行分类，并与同学交流。 (1)请按下列线条提示，画出Fe、Cu、S、H2、HCl、NaOH、H2SO4、Ba(OH)2、NaHCO3、K2O、CuO、NaCl的树状分类图： (2)对下列化学反应进行分类： ①硫在氧气里燃烧；②红磷在氧气里燃烧；③铁丝在氧气里燃烧；④铝箔在氧气里燃烧；⑤蜡烛在氧气里燃烧。 答案 (1)Fe、Cu S、H2 HCl、H2SO4 NaOH、Ba(OH)2 NaCl、NaHCO3 K2O、CuO (2)分类标准1：是不是化合反应：化学反应①②③④为一类，都是化合反应；反应⑤不是化合反应。分类标准2：反应物的特点：化学反应①②为一类，都是非金属与氧气反应；化学反应③④为另一类，都是金属与氧气反应；反应⑤是非金属与氧气反应。分类标准3：是不是氧化还原反应：化学反应①②③④⑤为一类，都是氧化还原反应(对于氧化还原反应的知识，我们第三节将学习，有能力的同学可以提前阅读一下)。 归纳总结 对于化学物质及其变化，依据不同的标准，可以有不同的分类。本题(1)采用树状分类法对有关物质进行分类，能使物质之间的关系直观、清晰，便于同学们掌握有关物质之间的联系与区别。(2)对化学反应进行分类，属交叉分类法，分类标准有①从四种基本反 应类型看；②从得氧失氧角度分类等。 1．符合图中阴影部分的物质是( ) A．.K2CO3 B．Na2CO 答案 B 2．由一种元素组成的物质是( ) A.一定是一种单质 B．一定是纯净物 C．一定是化合物 D.可能是纯净物也可能是混合物 答案 D 解析 单质为同一种元素组成的纯净物，但同素异形体之间形成的物质虽含有同一种元素，但分属不同的物质，是混合物；化合物必须是由两种或两种以上不同元素组成的。 3．下列各组物质中，有一种物质与另外三种物质的类别不同的一组是( ) A．KNO3 K2SO4 K2CO3 K3PO4 B．NaOHKOHBa(OH)2Ca(OH)2 C．Na2OK2OCaOC2O2－ D.HNO3H2SO4H3PO4HClO3 答案 C 解析 C项中前三种物质为碱性氧化物而最后一种为酸性氧化物。 4．物质分类是化学研究的重要方法之一。化学工作者经常要根据物质的组成对物质进行分类研究。近年来发现，在金星大气层中存在三氧化二碳。下列物质与它属于同类的是( ) A.H2、O3 B.H2SO4、H2CO3 C．SO2、NO D.Na2CO3、KClO3 答案 C 解析 C2O3属于氧化物，与C中的SO2、、NO同类。 5．下列四种酸中，根据元素组成进行分类，其中一种与另外三种有显著区别的是( ) A.HCl B.H2SO 答案 A 解析 盐酸是无氧酸，其他酸都是含氧酸。 6．下列物质中，属于碱的是( ) A.纯碱 B.烧碱 C．生石灰 D.碱式碳酸铜 答案 B 解析 电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物称为碱。 7．上海市环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于( ) A.无机物 B.有机物 C．盐类 D.非金属单质 答案 B 解析 本题比较简单，主要考查了日常生活中几种常见的城市生活垃圾的分类，根据其特点，可以很容易地选出答案。塑料袋、废纸、旧橡胶制品等都属于有机物。 8．下表中每组均有4个选项，请从中挑选出1个选项，它跟另3个选项属于不同的“分类”，并将挑选出的选项的序号及挑选依据填入下表。 9．将(Ⅰ)中物质与(Ⅱ)中物质的类别用短线连起来。 (Ⅰ) (Ⅱ) NaHCO3 无氧酸盐 KHSO4 含氧酸盐 NaCl 钠盐 BaSO4 硫酸盐 Na2SO4 酸式盐 答案 解析 分类连线时，一定要明确分类标准。若分类标准不同，对于同一种物质会有不同的归类。 10．试通过仔细观察和认真分析，找出下列每组物质中的一种物质在分类上与其他物质的不同，将该物质的化学式填入括号中，并在横线上写出分类标准。 11．树状分类法是常用的分类法之一，请你用该分类法将下列物质进行分类，分类时写它们的化学式。 ①食盐 ②红磷 ③水银 ④过氧化氢 ⑤生石灰 ⑥硫酸钠 ⑦硝酸 ⑧烧碱 ⑨氢气 ⑩空气 ?乙醇(C2H5OH) ?二氧化硫 12．石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。用于生产石灰的主要原料是石灰石(其主要成分为A)，，在石灰窑中加热焙烧石灰石得到生石灰(B)，并放出气体(C)。生石灰在建筑业上主要用作黏合剂，一般先使它“熟化”变成熟石灰(D))，熟石灰与沙子混合成“沙灰”用于砌筑砖墙。经过一段时间后，“沙灰”中的熟石灰又变成固体物质(A)。 (1)上述的A、B、D三种物质，所属类别依次是________。 A.酸、碱、盐 B．碱、盐、氧化物 C．盐、氧化物、氧化物 D.盐、氧化物、碱 (2)写出下列反应的化学方程式： A→B＋C：________________________________________________； D→A：_____________________________________________________。 (3)新抹上“沙灰”的墙易“出汗”(即有“水滴”附着在墙上)，请用你学过的化学知识解释这一现象。 (3)“沙灰”中的Ca(OH)2与空气中的CO2 反应生成CaCO3的同时产生水。 13．同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰(CaO)。 (1)生石灰属于哪些类别的物质？___________________________________________________________。 (2)生石灰可做干燥剂的理由是____________________________________________(用化学方程式表示)。 (3)生石灰还可以与哪些类别的物质发生化学反应？列举两例，并写出化学方程式。 (4)小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂，为什么？ (5)在你所认识的化学物质中，还有哪些可以用作干燥剂？举出几例。 答案 (1)纯净物、化合物、金属氧化物、碱性氧化物 (2)CaO＋H2O===Ca(OH)2 (3)与酸性氧化物反应：CaO＋CO2 ===CaCO3； 与酸反应：CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O。 (4)不能。因为生石灰全部变为Ca(OH)2后，小纸袋中的物质就不能再和水反应，故不能持续起到干燥作用。 (5)酸：浓硫酸；氯化物：CaCl2；氧化物：P2O5；混合物：碱石灰(CaO和NaOH的混合物)等。 第2课时 分散系及其分类 二、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所得到的体系。 2. 3. 三、胶体 1．胶体的本质特征 分散质微粒直径在1 nm～100 nm之间 2．Fe(OH)3胶体的制备 FeCl3＋3H2O△,Fe(OH)3(胶体)＋3HCl 3．胶体的性质 (1)丁达尔效应：区别胶体和溶液 (2)电泳现象：证明胶体微粒的带电性质 (3)聚沉： 4．胶体的分离提纯：渗析 1．下列说法正确的是( ) A.丁达尔效应不是胶体特有的现象，溶液与浊液也有 B．胶体与其他分散系的本质区别是有丁达尔效应，而其他分散系没有 C．胶体粒子的直径小于1 nm D.丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液 答案D 解析 胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子的直径在1～100 nm之间；丁达尔效应是胶体特有的现象，故选D 规律总结 胶体是一种介于溶液与浊液之间的一种特殊的分散系，胶体粒子直径的大小(1～100 nm)是这种分散系的本质特征，也正是胶体的这种特殊性，使得胶体表现出许多特殊性质。 2．纳米材料是粒子直径为1～100 nm的材料，其研究成果已应用于医学、化工、军事等领域。纳米碳就是其中的一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，下列有关形成的物质的判断正确的是( ) ①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀 A.①②③④ B．②③⑤⑥ C．②③④ D.②③④⑥ 答案 C 解析 纳米碳的粒子直径在1～100 nm。将其分散到蒸馏水中形成的分散系属于胶体，能产生丁达尔效应；胶体的粒子不能透过半透膜，但能透过滤纸；胶体是一种“介稳体系”，虽然不如溶液稳定，但比浊液稳定，放置较长时间不会聚沉而析出沉淀。 特别提醒 ①本题以热点题材纳米材料为载体，考查学生对分散系的理解，解决此类问题的关键是抓住胶体的本质特征 是分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系，具有丁达尔效应、电泳、聚沉等性质，可用渗析法提纯等。 ②纳米材料不是胶体，胶体是由分散质和分散剂组成的混合物，纳米材料分散到分散剂中才形成胶体。 3．用下列方法来制备胶体，能够得到胶体的是( ) A.将等体积、等物质的量浓度的BaCl2溶液和硫酸相混合并振荡 B．把1 mL饱和氯化铁溶液逐滴加入到20 mL温水中，边加边振荡，并加热到沸腾 C．把1 mL饱和氯化铁溶液一次性加入到20 mL沸水中，并加以搅拌 D.把1 mL饱和氯化铁溶液逐滴加入到20 mL沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热 答案 D 解析 等体积、等物质的量浓度的BaCl2溶液和硫酸相混合并振荡，只会生成BaSO4沉淀，得不到BaSO4胶体，A 错；B项应先将水煮沸，再逐滴加入FeCl3饱和溶液至溶液呈红褐色，停止加热，故B错，D正确；C项FeCl3浓度过大且加以搅拌，则生成Fe(OH)3沉淀，得不到胶体。 归纳总结 胶体是介于溶液与浊液之间的一种分散系，制备时，必须控制分散质颗粒的大小，故操作时要顾及溶液浓度、反应条件、滴加量及滴加顺序。制备胶体的方法有： ①分散法：将难溶固体加工研磨为超细粉末，使之达到胶体分散质粒子大小的范围，加入分散剂中混匀即得胶体，如碳素墨水的制取。 ②溶解法：对于一些可溶性大分子物质，一个分子就约在1～100 nm之间，可采用溶解法制备胶体，如将淀粉、鸡蛋清分别溶于水形成淀粉胶体、蛋白质胶体。 ③凝聚法：利用化学反应控制反应条件和反应程度，使反应生成难溶性小分子，通过多个分子聚集，使分散质大小在1～100 nm之间，形成胶体，如Fe(OH)3胶体的制备。 1．下列关于胶体的说法中，正确的是( ) A.胶体外观不均匀 B．胶粒不能透过滤纸 C．胶粒做不停的无秩序地运动 D.胶体不稳定，静置后容易产生沉淀 答案 C 解析 胶体外观均匀、澄清；一定条件下性质稳定；胶粒能透过滤纸；故答案为C。 2．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．在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，从侧面可以看到一束光亮的“通路” D.氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀 答案D 解析 A是属于蛋白质胶体遇电解质聚沉；B是胶粒遇(海水中的)电解质发生聚沉；C是蛋白质胶体的丁达尔效应；D是一个化学反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，此时生成的Fe(OH)3是沉淀，不属于胶体。 3．氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是( ) A.分散质颗粒直径在1 nm～100 nm之间 B．能透过滤纸 C．无色、透明的液体 D.呈红褐色 答案 B 解析 溶液与胶体，其分散质颗粒大小不同，所以A不正确；溶质和胶粒都能透过滤纸，B正确；溶液和胶体都属于较稳定的分散系，都是透明的，Fe(OH)3胶体为红褐色，FeCl3溶液呈黄色，C和D均不正确。 4．微波是一种高频电磁振荡，“微波炉”就是利用高频电磁振荡使食品中分子也产生振荡而发热。现代医学上使用微波手术刀进行外科手术，其好处主要是使开刀处的血液迅速凝固而减少失血，关于其作用原理的说法正确的是( ) A.微波电流迅速中和血液胶粒所带的电荷而聚沉 B．微波使局部血液受热而使血液胶体聚沉 C．微波电流通过金属手术刀时产生的高温而使血液凝固 D.以上说法都正确 答案 B 解析 血液中的血红蛋白以胶体形式分散在血液中，高频电磁振荡发热使血液中蛋白质胶体发生聚沉。 5．胶体区别于其他分散系的本质特征是( ) A.胶体能产生丁达尔效应 B．分散质颗粒的直径在1～100 nm之间 C．胶体能产生布朗运动 D.胶体粒子可以透过滤纸 答案 B 解析 胶体的本质特征是胶体颗粒的大小，其他的性质都是由此而决定的。 6．医疗上的血液透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中，蛋白质和血细胞不能通过透析膜，血液中的毒性物质可以透过，由此可以判断( ) A.蛋白质、血细胞不溶于水，毒性物质可溶于水 B．蛋白质以分子形式存在，毒性物质以离子形式存在 C．蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的直径 D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸，毒性物质可以透过滤纸 答案 C 解析 血液透析原理同胶体的渗析类似，蛋白质、血细胞属于高分子化合物，可以形成胶体，所以它们不能通过透析膜；血液中的毒性物质直径较小，可以被透析。 7．土壤胶体颗粒带负电荷，因此土壤中施用含氮总量相同的下列化肥时，肥效最差的是( ) A.硫酸铵 B.氯化铵 C.碳酸铵A： D.硝酸铵 解析 因土壤胶体微粒带有负电荷，能吸附氮肥中带正电荷的NH、排斥带负电荷的NO，对NH4NO3来讲，其中有一半的氮元素(NO)不被土壤胶体吸附，故NH4NO3 的肥效最差。 8．已知胶体遇到酸、碱、盐的溶液均可沉淀。将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，该溶液是( ) A.2 mol·L－1H2SO4溶液 B．2 mol·L－1NaOH溶液 C．2 mol·L－1MgSO4溶液 D.硅酸溶胶 答案 A 解析 先加入少量H2SO4，使Fe(OH)3聚沉，而后再加入H2SO4，则与Fe(OH)3发生反应而使Fe(OH)3溶解。 9．下列关于胶体和溶液的区别的叙述，正确的是( ) A.胶体带电荷，溶液不带电荷 B．溶液中通过一束光线时没有明显现象，胶体中通过一束光线时出现明显的光路 C．胶体微粒带电荷，溶液中溶质微粒不带电荷 D.在胶体中通电时，分散质微粒向某一极移动，在溶液中通电时，溶质微粒分别向两极移动 答案 B 解析 在A中，同种胶体微粒因吸附相同离子而带相同电荷，但是整个胶体不带电荷，故A错误；胶体微粒和溶液中溶质都是可能带电荷，也可能不带电荷，故C和D 均错误选B。 10．就教材中“氢氧化铁胶体”的制备实验中应该注意的事项，回答以下几个问题。 (1)实验中必须要用蒸馏水，而不能用自来水。原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验操作中，必须选用饱和氯化铁溶液而不能用氯化铁稀溶液。原因是________________________________________________________________________。 (3)往沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，可稍微加热煮沸，但不宜长时间加热。这样操作的原因是________________________________________________________________________。 答案 (1)自来水中含电解质杂质较多，易使制备的胶体发生聚沉，导致实验失败 (2)氯化铁溶液浓度过稀，不利于氢氧化铁胶体的形成 (3)长时间的加热能够导致氢氧化铁胶体聚沉 解析 本题主要考查胶体的聚沉以及氢氧化铁胶体制备实验的注意事项。 11．取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________， 反应后得到的溶液呈________色。用此溶液进行以下实验： (1)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为________________________________________________________________________ __________________，此反应属于____________________反应。 (2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸直至溶液呈______色，即可制得Fe(OH)3胶体。 (3)取另一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到________烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别________________________________________________________________________。 (4)取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量稀盐酸，边滴边振荡，可以看到溶液的红褐色逐渐变浅，最终得到FeCl3溶液，发生此变化的化学方程式为____________________________，此反应也属于________________反应。 答案 Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O 黄 (1)FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓ 复分解 (2)红褐 (3)乙 胶体和溶液 (4)Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O 复分解 |
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