胶体溶液解析.docx

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胶体溶液解析

胶体、溶液

能力目标

（1）了解胶体的制备方法,掌握胶体的有关性质

（2）初步学会胶体的提纯方法

（3）能用胶体知识解释日常生活和自然现象，培养实验探究能力。

（4）掌握有关溶液、溶解度概念及其计算

能力培养

一、分散系、

分散系：

一种（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。

注意：

1、微粒——可以是单个分子或离子或分子集合体例如：

Fe（OH）3（胶体）、淀粉胶体

分散质——被分散成微粒的物质

2、分散系组成

分散剂——微粒分散在其中的物质

思考：

分散质、分散剂是相对还是绝对的？

举例说明

3.根据分散系定义可知：

分散系一定是纯净物还是混合物?

是否一定是液体?

二、胶体

（一）胶体与其它分散系的区别：

思考：

⑴如何验证FeCl3饱和溶液滴到沸水中煮沸后形成的液体与我们所熟悉的溶液、悬浊液、乳浊液不同？

⑵如何验证胶体分散质的粒子比溶液分散质的大？

⑶如何验证胶体分散质的粒子比悬浊液分散质的小？

⑷溶液、胶体、悬浊液、乳浊液是按照什么来划分的？

它们各自微粒有多大？

（二）胶体

1、胶体的定义：

2、胶体的净化方法：

——渗析：

由于胶粒较大不能透过半透膜，而离子、小分子可透过半透膜，用此法可将胶体提纯。

例1：

如何将碘化钾从淀粉胶体中分离出来？

分离后怎样证明碘化钾溶液中没有淀粉？

又怎样证明淀粉溶胶中没有KI？

例2：

下列物质分离的方法中，根据粒子的大小进行分离的是（）

A、结晶B、过滤C、蒸馏D、渗析

气溶胶（云、烟、雾）：

分散剂为气体

3、胶体的种类较多：

按照分散剂的不同，可分为液溶胶（Fe（OH）3等）：

分散剂为液体

固溶胶（有色玻璃，烟水晶）：

分散剂为固体

4、三种分散系的比较：

请填写下表：

浊液

悬浊液乳浊液

溶液

胶体

定义

特点

本质差别

能否透过滤纸

能否透过半透膜

鉴别

小结：

胶体是以分散质粒子大小为特征的，它只是物质的一种存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中可形成胶体。

可见，同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系。

（三）、胶体的性质：

⑴丁达尔效应：

。

丁达尔效应是胶体独有的性质，因此是鉴别胶体与其它分散系最简单的方法。

思考：

胶体为什么会有丁达尔效应？

例3：

有三瓶无色液体，蒸馏水、氯化钠溶液、淀粉溶液，能否检出哪一瓶是淀粉溶液？

⑵.布朗运动：

叫布朗运动。

布朗运动是胶体稳定的一个因素。

思考：

胶体为什么会作布朗运动？

是否只有胶体才具有该性质？

⑶电泳现象：

可鉴别胶体与其它分散系，主要用于证明胶粒带电且带有何种电荷，反之，若已知胶粒带何种电荷[如Fe（OH）3胶体]可验证蓄电池的正负极。

由于同种胶粒带同种电荷，也是胶体稳定的一个因素。

胶粒带电情况其中带正电的有：

金属氢氧化物、金属氧化物、如Al（OH）3、Fe（OH）3胶体

带负电的有：

非金属氧化物、金属硫化物、硅酸及土壤，如H2SiO3、As2S3胶体，淀粉胶粒不带电。

思考：

A、在外加电场的作用下，胶体为什么会产生电泳现象？

B、通过一个简单实验，证明KMnO4溶液的颜色由MnO4－引起而不是K+引起？

C、是否所有的胶体都有电泳现象?

⑷胶体的聚沉：

①加入电解质溶液：

中和胶粒所带电荷，使之聚成大颗粒。

显然，胶粒带正电，所加电解质中阴离子所带负电荷越高，阴离子浓度越大，聚沉效果越明显；胶粒带负电，所加电解质中阳离子电荷愈高、离子浓度愈大，聚沉效果越明显.

例4要使H2SiO3胶体聚沉，加入下列物质中的哪一种，效果最明显？

（物质的量浓度相同，体积相同）（）

A、Na2SO4B、MgCl2C、酒精溶液D、FeCl3

例5向Fe（OH）3胶体中加入下列哪种物质，先出现浑浊，后又澄清（）

A、Na3PO4B、MgSO4C、盐酸D、硅酸胶体

②加入带相反电荷胶粒的胶体：

互相中和电性，减小同种电性的相互排斥而使之聚成大颗粒。

③加热：

温度升高，胶粒碰撞速率加快，从而使小颗粒成为大颗粒而聚沉。

胶体聚沉后一般情况下都生成沉淀，但有些胶体聚沉后，胶体粒子和分散剂凝聚在一起，成为不流动的冻状物，这类物质叫凝胶。

常见的重要的凝胶：

⑴豆腐——重要的植物蛋白质；⑵硅胶——硅酸胶体聚沉，在空气中失水成为含水4%的SiO2其表面积大，因而吸附性强，常用做干燥剂、吸附剂及催化剂载体。

例6：

除去大气中的灰尘，往往通过高压电，而使之聚集沉降，这是利用了胶体的（）

A、丁达尔现象B、电泳C、聚沉D、布朗运动

（四）、胶体的应用：

1

士壤的保肥作用

2制豆腐的化学原理

3江河入海口处形成三角洲

4明矾净水原理

三、溶液

（一）、溶解平衡：

1、溶质溶解过程：

溶质溶解过程分为以下两个过程：

溶质分子或离子扩散过程→物理过程——吸热

溶质分子或离子水合过程→化学过程——放热

溶质溶解于水温度升高、降低还是基本不变取决于扩散过程吸收的热量与水合过程放出的热量大小.，例如：

浓H2SO4、NaOH固体溶于水放出大量的热；NH4NO3溶于水吸收大量的热；NaCl等溶于水温度基本不变.

2、溶解平衡：

一定温度、一定量的溶剂，溶质溶解的速率等于结晶速率，溶解达到平衡状态，溶液浓度不再变化，所得的溶液为饱和溶液，反之为不饱和溶液。

说明：

1、在一定条件下，溶液达到饱和时，溶液处于溶解平衡状态，它与化学平衡状态相似，具有“等”、“定”、“动”、“变”等特点。

即在一定条件下，当溶液达饱和时，溶质溶解和结晶的速率相等，溶液处于动态平衡，溶液的浓度保持不变。

当条件改变时，例如：

改变温度，对于溶质的溶解度随温度升高而增大的可使溶液由饱和变成不饱和。

2、当溶液溶解一种溶质达饱和时，溶液中仍可溶解其他溶质。

例7：

Ag2SO4（s）2Ag++SO42－

思考：

Ag2SO4溶于水达到溶解平衡改变下列条件中的一个，平衡是否会移动，平衡向哪个方向移动？

①升温②加Ag2SO4③加入AgNO3④加入BaCl2⑤加压

说明：

正因为溶解平衡的存在，任何溶质都不能无限制地溶解到水里，一旦达到溶解平衡形成的溶液称为饱和溶液。

注意：

①饱和与不饱和溶液是相对的，一定要注意前提条件：

“一定温度、一定量溶剂”，否则没有任何意义；②升高温度是否所有饱和溶液均能转化为不饱和溶液？

③饱和溶液与浓溶液、不饱和溶液与稀溶液之间没有明确关系，只有在相同温度，相同溶质、饱和溶液比不饱和溶液浓一些。

④但饱和溶液与不饱和溶液可以相互转化，一般地，

升温、加溶剂

饱和溶液不饱和溶液

降温、加溶质

（二）、溶解度

1、固体溶解度（S）

⑴影响因素：

溶质、溶剂的本性——内因

温度——外因

⑵意义：

已知溶解度

在该温度下，100g水中最多能溶解溶质质量及饱和溶液的质量分数

　⑶溶解度的计算公式：

①

％=ω

②

=

③

=

④

=

（适用于温度不变，加入溶剂或蒸发溶剂）

⑤

=

（适用于溶剂不变，改变温度）

（4）有关溶解度的计算

例8：

将90℃饱和氯化铵溶液680g，蒸发100g水再冷却至40℃，将析出晶体多少克？

已知90℃时溶解度为71.3g，40℃时溶解度为45.8g。

（解法1）：

（析）这个问题可以按两步进行计算：

（1）求90℃时蒸发100g水将析出多少克晶体。

由90℃氯化铵的溶解度可知，100g水最多能溶71.3g氯化铵，所以在90℃蒸发100g水将析出71.3g氯化铵。

（2）析出晶体后，余下508.7g饱和溶液，从90℃降温至40℃将析出晶体多少克。

设508.7g饱和氯化铵溶液从90℃降温至40℃可析出晶体的质量为x，可根据比例关系解出x

508.7g∶x=171.3g∶25.5g

x=75.7g

蒸发水100g和降温后，共析出晶体

75.7g+71.3g=147g。

指出：

上述比例关系只适用于析出的晶体不含结晶水时的有关计算，而且要注意，若原溶液不是饱和溶液，上述比例关系不成立。

（解法2）：

守恒法，即高温下饱和液中溶质的质量=析晶后饱和溶液中溶质的质量+蒸发水和降温后析出的晶体的质量。

可先求出680g饱和氯化铵溶液中含有水和氯化铵的质量。

再求出蒸发100g水后，余下的水的质量，并求出在40℃时，余下的水最多能溶解多少克氯化铵。

原有的饱和溶液中氯化铵的质量和蒸发水及降温后饱和溶液中所含溶质质量之差为析出的晶体的质量。

具体方法是：

（1）求90℃时，680g的饱和氯化铵溶液中，溶质和溶剂的质量。

设溶剂的质量为x。

根据溶解度的数据可知：

在90℃时，若以100g水配制饱和氯化铵溶液，则饱和液的质量为171.3g。

因此可得以下比例式：

171.3g∶100g=680g∶x

x=397g（水的质量）

氯化铵的质量=680g-397g=283g

蒸发100g水后，余下水297g，在40℃时，297g水最多能溶氯化铵的质量为y，则根据40℃时，溶解度的数据列出比例式可求出y。

297g∶y=100g∶45.8g，y=136.0g

析出晶体的质量应为283.0g-136.0g=147.0g。

例9：

（析出的晶体带结晶水时的有关计算）80℃时，饱和硫酸铜溶液310g，加热蒸发掉100g水，再冷却至30℃，可析出多少克胆矾？

（80℃硫酸铜S=55g，30℃S=25g）

讨论并回答：

可有多种方法进行计算，如下：

解法1　析出晶体后的溶液仍为饱和溶液，所以析晶之后饱和溶液中水和溶质的质量比=100∶S。

设80℃310g饱和溶液中含xg水，则310g∶x=（100+55）∶100，x=200g。

溶质质量为（310-200）g=110g。

蒸发100g水后，设析出胆矾的质量为y，则其中含结晶水为9y/25g，无水硫酸铜为16y/25g，析晶后溶液中余下水（200-100-9y/25）g，余下溶质的质量为（110-16y/25）g。

30℃时，硫酸铜的溶解度为25g，所以析出晶体后，饱和溶液中溶质和溶剂的质量比为25∶100。

所以，

（200-100-9y/25）g∶（110-16y/25）g=100∶25

解出y=154g

解法2　析晶前溶质质量为110g，析出晶体质量为y。

溶液中溶质质量为

（110-16y/25）g，饱和溶液的质量为（310-100-y）g。

所以

（100+25）∶25=（310-100-y）g∶（110-16y/25）g

解出y=154g

解法3　用守恒法。

原溶液中溶质质量=析晶后饱和溶液中溶质质量+晶体中的溶质质量。

设析出xg胆矾，其中硫酸铜的质量为16x/25，结晶水的质量为9x/25。

蒸发水和冷却后，溶液中溶剂的质量为100-9x/25。

根据30℃硫酸铜的溶解度可知：

晶后溶质的质量：

溶剂质量=25∶100，所以溶质质量=[25（100-9x/25）÷100]g。

原饱和溶液溶质的质量110g=16x/25g+[25（100-9x/25）÷100]g

解出x=154g

解法4　设析出胆矾的质量为x

余下的饱和溶液质量∶余下溶质质量=（100+S）∶S

余下饱和溶液的质量为310-100-x，余下溶质为110-16x/25。

（210-x）∶（110-16x/25）=125∶25解x=154g

【小结】带结晶水合物的析晶计算的基本思路是：

析出结晶水合物后的溶液仍为饱和溶液，其中溶剂与溶质的质量比=100∶S，或饱和溶液的质量与溶质质量之比=（100+S）∶S。

例10：

某温度下，取足量的MgSO4饱和溶液加入1g无水硫酸镁，析出3.15g，MgSO4•7H2O求：

（1）该温度下硫酸镁的溶解度和溶质的质量分数？

（2）要使6.3gMgSO4•7H2O晶体溶解至少应加多少克的水才能配成饱和溶液。

例11、某温度下，100g饱和氯化钠溶液中含有氯化钠26.5g,，若向此溶液中添加3.5gNaCl和6.5g水，则所得溶液的质量分数是

例12：

其温度下，向足量饱和Na2SO4溶液中加入ag无水Na2SO4，结果析出bgNa2SO4•10H2O晶体，则b-a的含义

例13、20℃时SCuSO4=20g，向100克水中投入40gCuSO4后，（）

A、得溶液120gB、得晶体25gC、得溶液>120gD、得晶体31.25g

把上述混和液中晶体滤出，再投入100g水中充分搅拌后（）

A、不能全溶解B、形成不饱和溶液C、恰好全溶解得饱和溶液

2、气体溶解度：

在一定的温度下，1.01×105Pa，1体积水中达到饱和时，所溶解的气体的体积数。

（指换算成标况下的体积数）

常见气体常温常压下的溶解度：

CO2:

1Cl2:

2H2S:

2.6SO2:

40HCl:

500NH3:

700

影响因素：

温度——T升高，溶解度减小

压强——P增大，溶解度增大

例14：

O2在标况时溶解度为0.049，在标况时，100g水中最多溶解O2的量为（）

A、0．0049gB、0.049gC、0.007gD、0.0049L

3、溶解度曲线

⑴会绘制曲线（用光滑的曲线）温度升高有些溶质的S显著增大如KNO3

⑵意义：

线——表示溶解度随温度变化情况温度升高有些溶质的S基本不变如NaCl

温度升高个别溶质的S降低如Ca（OH）2

线上的任一点表示溶质在某温度下的溶解度此时V结晶=V溶解

点线上方的点表示过饱和溶液此时V结晶＞V溶解

线下方的点表示不饱和溶液此时V结晶＜V溶解

交点——不同溶质在该温度下溶解度相同。

4、溶解度与溶解性关系：

S<0.01g难溶

0.01g

1g

S>10g易溶

三、溶液浓度

1、质量百分比浓度（质量分数）ω=

×100%

配制方法：

①计算（需溶质、溶剂的量）

②称量或量取（固体称、液体量取）

③溶解

例用粗盐配制100g15%的NaCl溶液，说明具体操作步骤及所用的仪器.

2、物质的量浓度

3、ppm浓度，即一百万克溶液里所含溶质质量.

四、混合物分离

1、过滤：

适用于固体与液体的分离

2、萃取、分液——利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同进行分离的操作。

3、

结晶：

蒸发结晶——溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）

冷却结晶——可溶两种溶质溶解度受温度影响不同。

（如KNO3）

思考：

①NaCl晶体中少量KNO3如何除去？

②KNO3晶体中少量NaCl如何除去？

4、蒸馏——分离沸点不同的液态混合物

5、分馏——利用蒸馏原理，得到一定沸点范围的蒸馏产物，如石油、煤焦油成份的分离。

6、渗析——提纯胶体

7、盐析——分离胶体（如制肥皂，提纯蛋白质）

8、洗气——分离气体混合物（如除去Cl2中HCl）

9、加热——热分解（如CaO中少量CaCO3）

升华（如NaCl中少量I2）

10、电解精炼——如由粗铜制纯铜

能力巩固

一、选择题：

1、不能用有关胶体的观点解释的现象是（）

A、在江河入海处易形成三角洲

B、0.01mol/LAgNO3溶液中滴入同浓度NaI溶液，看不到黄色沉淀

C、在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀

D、同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞

2、下列各种场合，不涉及运用胶体性质的是（）

A、肥皂工业中的“盐析”B、水泥遇水会硬

C、土壤中施用含NH4+、K+的肥料不易流失，而含尿素、NO3-的肥料易随水流失

D、浑浊河水经静止或过滤后就澄清了

3、电泳实验发现，硫化砷胶粒向阳极移动，下列不能使硫化砷胶体聚沉的措施是（）

A、加入Al2（SO4）3溶液

B、加入硅酸胶体

C、加热

D、加入Fe（OH）3胶体

4、下列关于Fe（OH）3胶体的说法中不正确的是（）

A、Fe（OH）3胶体与硅酸溶胶混合将产生聚沉现象

B、Fe（OH）3胶体粒子在电场影响下将向阳极移动

C、液溶胶中Fe（OH）3胶体粒子不停地做布朗运动

D、光线通过Fe（OH）3溶胶时会发生丁达尔效应

5、如图装置，U型管中盛有Fe（OH）3胶体，以两个碳棒为电极进行通电，一段时间后，下列途述正确的是（）

A、x是阳极，y是阴极

B、x附近颜色加深，y附近的颜色变浅

C、x是阴极，y极附近颜色加深

D、y是阴极，x极附近颜色加深

6、用Cu（OH）2胶体作电泳实验时，阴极附近蓝色加深，往胶体是加入下列物质时，不发生聚沉的是（）

A、海水B、静置后的泥水C、氢氧化铁胶体D、葡萄糖溶液

7、下列可有相同的方法除去混有的杂质的是（）

A、淀粉溶液中混有少量NaCl杂质；蔗糖中混有少量NaCl杂质

B、Fe（OH）3胶体中混有少量盐酸；淀粉溶液中混有少量KI

C、Na2CO3中混有少量NaHCO3；NaHCO3中混有少量Na2CO3

D、铁粉中混有少量硫粉；碘中混有少量NaCl

8、下列属于物理变化的是（）

A、蛋白质的盐析B、布朗运动C、碱液去油污D、白磷和红磷互变

9、浓度为30%的KNO3溶液冷却到下列何温度范围内，便有晶体开始析出（）

A、0—10℃B、10℃—20℃C、20℃—30℃D、30℃—40℃

KNO3溶解度

温度（℃）

0

10

20

30

40

溶解度（g）

13.3

20.9

31.6

45.8

63.9

10、在t0C时，取物质A的a%（质量分数）溶液100g，蒸发去Pg水，冷却到t0C时析出A的不含结晶水的晶体qg,则A在t0C时的溶解度为（）

11、在t0C时，向xgKNO3不饱和溶液中加入agKNO3或蒸发掉bg水恢复到t0C，溶液均达到饱和，据此下列推论不正确的是（）

A、若将原不饱和溶液蒸发掉2bg水恢复到原温度，能析出2agKNO3

B、在t0C时，KNO3的溶解度为

C、若原溶液浓度为

，则x=2b

D、在t0C时，所配得的KNO3溶液的质量百分比浓度

≤

12、恒温密闭容器的饱和溶液中，再放入一块缺角的该盐晶体，一段时间后，此晶体会（）

A、质量和形状都改变B、质量和形状都不改变

C、质量不变，形状改变D、质量减小，形状不变

13、t0C，取相同浓度KNO3溶液150g和75g，各蒸发20g水，分别析出m1g和m2g晶体，则m1与m2的关系可能为（）

A、m1>m2B、m1

14、一定温度时，若A的饱和溶液浓度为16.7%，向此饱和溶液中加入RgA的无水物，温度不变时析出wg带一定结晶水的A盐晶体，则从饱和溶液中析出的溶质质量为（）

A、R·16.7%gB、w·16.7%gC、（w－R）·16.7%gD、（w+R）·16.7%g

15、固体物质的溶解度大小，与下列哪些因素无关（）

A、溶质本性B、溶剂的种类C、溶剂的量的多少D、压强

二、填空

1、提纯下列各组物质，括号内为杂质，填写合适的试剂及方法.

混合物

加入试剂

分离方法

混合物

加入试剂

分离方法

C

2（HC

）

C2H5OH（CH3COOH）

CO2（SO2）

FeC

2（FeC

3）

H2S（HBr）

Fe2O3（A

2O3）

Na2O2（Na2O）

溴苯（溴）

HNO3（H2SO4）

Na2SO4（NH4C

）

K2CO3（KHCO3）

NO（NO2）

SO2（SO3）

CH3COOC2H5（乙酸）

C2H4（SO2）

C2H2（H2S）

2、在下列横线上填写合适的分离方法

淀粉液中含有泥沙淀粉中含少量食盐

KNO3晶体中含有少量食盐NaC

晶体中含有少量KNO3———————————————————————

乙醚中混有甲苯食盐水中含少量溴

3、

（1）把Wg无水FeSO4溶液配成1mL溶液，测得密度为ρ1，那么其物质的量浓度为，质量分数为

（2）把Wg无水FeSO4溶于VmL水配成溶液，测得密度为ρ2，求其物质的量浓度为，质量分数为

（3）把WgFeSO4·7H2O溶于VmL水配成溶液，密度为ρ3，则其物质的量浓度为，质量分数为.

（4）已知98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4mo

·L－1，试判断49%的硫酸物质的量浓度9·2mo

·L－1（填>、<或=），通过计算和叙述说明判断的依据

能力提高

一、选择题（每小题1—2个正确答案）

1、在2mlNaCl溶液中加入1滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成；再加入1滴KI溶液沉淀转化为黄色，然后再加入1滴Na2S溶液，沉淀又转化为黑色（以上所用的溶液物质的量浓度均相同），下列表示各沉淀物溶解度由大到小的顺序正确的是（）

A、Ag2SAgIAgClB、AgClAgIAg2S

C、AgIAgClAg2SD、AgClAg2SAgI

2、将质量百分比浓度为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后，其质量百分比浓度小于2p%，则X可能是下列物质中的（）

A、H2SO4B、氨水C、NaOHD、C2H5OH

3、t1℃时KNO3的溶解度为S1g，t2℃时KNO3溶解度为S2g，将Agt2℃时的KNO3饱和溶液降温至t1℃时，KNO3溶液的质量将变为（g）（）A、

B、

C、

D、

4、有xg浓度为10%的KNO3溶液，将其浓度变为20%，可采用的方法是（）

A、蒸发掉

g水B、蒸发掉溶剂质量的

C、加入

gKNO3晶体D、加入

gKNO3晶体

5、有3g白色粉末，溶于10g水中，冷却至室温时析出2g粉末，将析出的2g粉末再溶解于10g热水中，冷却至室温时析出1.5g固体，据此可确定白色粉末是（）

A、混合物B、纯净物C、某种盐D、结晶水合物

6、（MCE93）下图是几种盐的溶解度曲线，下列说法正确的是（）

A、40℃时将35gNaCl溶于100g水中，降温至0℃时，可析出NaCl晶体

B、20℃时KNO3饱和溶液的质量分数是31.6%

C、60℃时，200g水中溶解80gCuSO4达饱和，当降至30℃时，可析出30gCuSO4晶体

D、30℃时，将35gKNO3和35gNaCl同时溶于100g水中，蒸发时先析出的是NaCl

7、某温度下，在100克水中加入m克CuSO4或加入n克CuSO4•.5H2O，均可使溶液恰好达到饱和，则m与n的关系符合（）

A．m＝

n　　　　　B．m＝

C．m＝

　　D．m＝

8、（96年）将60℃的硫酸铜饱和溶液100克，冷却到20℃，下列说法正确的是（　）。

（A）溶液质量不变　　　　　　　　　　　　　　（B）溶剂质量发生变化　　

（C）溶液为饱和溶液,浓度不变　　　　　　　  （D）有晶体析出,溶剂质量不变

9、对于难溶盐MX（溶解的那一部分在溶液中完全电离），其饱和溶液中的M+和X