第06讲 分散系 胶体-2023-2024学年新高一化学暑假精品课（沪科版必修第一册）

第06讲  分散系  胶体

1． 分散系的概念

（1）分散系是将一种（或多种）物质分散到另一种（或多种）物质得到的体系。

（2） 分散系的组成

①分散质：被分散的物质

②分散剂：容纳分散质的物质

【例1】“纳米材料”（1nm＝10－9m）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。“纳米材料”是指研究开发直径为几纳米至几十纳米的材料，如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，得到的分散系为

A．溶液       B．胶体     C．浊液         D．无法确定

【答案】B

【解析】胶体的分散质的颗粒直径在1～100 nm 之间，而 “纳米材料”的颗粒直径为几纳米至几十纳米，分散到液体分散剂中，形成的分散系就是胶体。

【例2】生活中我们会接触到不同的分散系，而分散质或分散剂也可以是气、液、固等不同的聚集状态，它们之间又会有若干组合方式。请举出几种常见的分散系的实例。

【答案】（下面的组合前者为分散质，连线为分散剂，最后为实例）

（1）气—气：空气        （2）气—液：盐酸          （3）气—固：泡沫塑料   

（4）液—气：云、雾      （5）液—液：白酒、食醋    （6）液—固：珍珠

（7）固—气：烟、飘尘   （8）固—液：食盐水、泥水   （9）固—固：有色玻璃、合金

【解析】气、液、固彼此两两组合，连同自身的组合，共有9种方式，可依次思考实例。

2．胶体的概念和胶体的提纯

（1）分散质粒子的直径大小在 1 ～ 100 nm 之间的分散系， 叫做胶体。

（2）按照分散质粒子直径的大小分类（本质区别）：

（3）悬浊液、胶体的分散质都不能通过半透膜。使用半透膜可分离提纯胶体，这种操作叫渗析。

【例3】人们用DNA制造出一种臂长只有7nm的纳米镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合。下列分散系中分散质的微粒直径与纳米镊子具有相同数量级的是

A．溶液 B．胶体 C．悬浊液 D．乳浊液

【答案】B

【解析】7 nm介于1~100 nm之间，胶体的分散质粒子直径恰好在此范围内，故答案选B。

【例4】填写下表的空格：

【答案】

3．Fe(OH)3胶体的制备

（1）原理：FeCl3 + 3H2O  Fe(OH)3（胶体）+ 3HCl；

（2）步骤：往沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液，继续加热直到溶液呈现红褐色，停止加热。

（3）注意事项：

①不能用自来水代替蒸馏水，因为自来水中含有离子如Cl-，会使胶体发生聚沉；

②不能搅拌或长时间持续加热，因为会使胶粒运动加快，从而克服胶粒间的排斥力发生聚沉；

③为了制得浓度较大的Fe(OH)3胶体，使现象更明显，需要用FeCl3的饱和溶液。

【例5】关于氢氧化铁胶体的制备，正确的操作是

A．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 氯化铁饱和溶液，继续煮沸至混合液呈红褐色，停止加热

B．直接加热饱和氯化铁溶液

C．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，为了使反应进行充分，煮沸10分钟

D．向氯化铁溶液中小心滴加氢氧化钠溶液

【答案】A

【解析】选项B、C、D得到的都是氢氧化铁沉淀。答案为A。

【例6】关于Fe(OH)3胶体的制备方法，正确的是

A. B. C. D.

【答案】C

4．丁达尔现象

（1）概念：当光束通过胶体时，可以看到明亮的光线轨迹。

（2）原因：胶粒对光线的散射。

（3）应用：区别溶液与胶体。

【例7】把一瓶Fe(OH)3胶体分成四份，分别进行以下操作，所述现象不正确的是

A．直接用滤纸过滤，没得到滤渣

B．用一束光照射，看到有一条光亮的光线轨迹

C．加入过量盐酸处理后，再用一束光照射，仍有光亮的光线轨迹

D．长时间加热后再过滤，有滤渣

【答案】C

【解析】选项A，胶体也能通过滤纸，A说法正确。选项B，这是胶体的丁达尔现象，B说法正确。选项C，用过量盐酸处理后，得到的是氯化铁溶液，不再有丁达尔现象，C说法错误。选项D，长时间加热，胶体发生聚沉，有滤渣，D说法正确。答案为C。

【例8】下列叙述正确的是

A．将植物油倒入水中，用力搅拌形成油水混合溶液

B．“朝霞”和“晚霞”都是属于胶体的丁达尔现象

C．依据丁达尔现象可以将分散系分为溶液、胶体及浊液

D．浊度计可以测量溶液的酸碱度

【答案】B

【解析】选项A，油与水不相溶，搅拌时得到乳浊液，静置后会分层，A错。选项B，“朝霞”和“晚霞”都是属于气溶胶，有丁达尔现象，B正确。选项C，有的浊液也会有丁达尔现象，丁达尔现象不能区别胶体及浊液，C错。选项D，浊度计是利用丁达尔现象制成的仪器，用以确定胶体中分散质粒子的大小和分布密度，而不能测酸碱度，D错。答案为B。

5．胶体的电泳

（1）电泳：胶体分散质微粒很小，具有很大的比表面积，能较强地吸附电性相同的离子，从而形成带电微粒（胶粒）。这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动，如氢氧化铁胶体微粒带正电荷，在通电的情况下胶体微粒向与直流电源负极相连的一极移动，这种现象称为电泳。

（2）原因：胶体粒子也能选择吸附溶液中的某些离子，从而形成带电微粒（胶粒）。

（3）注意：是胶粒带电，而不是胶体带电。胶体是电中性的。

【例9】已知Fe(OH)3胶体电泳时，胶粒向阴极移动。由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液可制得AgI胶体，当它跟Fe(OH)3胶体相混合时，能析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀，由此可知

A．该AgI胶粒能通过半透膜

B．该AgI胶体带正电荷

C．该AgI胶体进行电泳时，胶粒向阳极移动

D．该AgI胶体是电解质

【答案】C

【解析】根据“Fe(OH)3胶体电泳时，胶粒向阴极移动”知，Fe(OH)3胶粒带正电，所以AgI胶粒带负电，电泳时将向阳极移动。答案为C。

【例10】胶体粒子往往通过吸附带电微粒而带电，一般地，非金属氧化物的胶粒带负电（如土壤胶体），金属氧化物和金属氢氧化物的胶粒带正电（如氧化铁、氢氧化铁胶体）。试回答下列问题：

    （1）在使用下列化肥时，农作物对氮肥的吸收效果最差的是（    ）

A．碳酸氢铵      B．硝酸钾      C．氯化铵      D．硫酸铵

（2）在陶瓷工业上，常因陶土里混有氧化铁而影响产品的质量。解决方法可以把这些陶土和水一起搅拌，使颗粒直径介于1 nm ~ 100 nm，然后插入电极，通直流电一段时间后，连接正极的一端聚集         ，连接负极的一端聚集          。

【答案】（1）B  （2）陶土  氧化铁

【解析】（1）NO3-带负电，与土壤胶粒排斥，不易被土壤吸收，从而降低了氮肥的肥效。

（2）陶土胶粒带负电，氧化铁胶粒带正电，分别向不同的方向电泳，从而使氧化铁与陶土分开，达到净化陶土的目的。

6．胶体的聚沉

（1）聚沉：胶体粒子聚集成为较大的颗粒而形成沉淀，从分散剂里析出的过程叫聚沉。

（2）可使胶体聚沉的方法有①加酸、碱、盐的溶液；②加带相反电荷胶粒的胶体；③加热或搅拌。

【例11】下列不属于胶体聚沉的是

A．豆浆变成豆腐 B． 三角洲、冲积岛的形成

C．生鸡蛋煮成熟鸡蛋 D．氢氧化铁胶体加热生成氢氧化铁沉淀

【答案】C

【例12】将某溶液逐滴加入Fe(OH)3胶体内，开始生成沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，该溶液是

A．2mol·L−1 NaOH溶液         B．2mol·L−1 H2SO4溶液

C．2mol·L−1 MgSO4溶液         D．FeCl3溶液

【答案】B

【解析】硫酸先作为电解质，使Fe(OH)3胶体发生聚沉，继续滴加的硫酸再与Fe(OH)3发生中和反应，使沉淀又溶解。

1. 在物质分类中，前者包括后者的是

A．化合物、氧化物       B．溶液、分散系    

C．溶液、胶体           D．纯净物、分散系

【答案】A

2．下列哪个是胶体微粒的大小

A．在1 nm—100 nm之间 B．在1 nm—10 nm之间

C．在10 nm—100 nm之间 D．在1 nm—1000 nm之间

【答案】A

3．氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是

A．加入硫酸镁产生沉淀                  B．能透过半透膜

C．能有丁达尔现象                       D．分散质分布均匀

【答案】D

【解析】选项A，氯化铁溶液不产生沉淀，A错。选项B，氢氧化铁的胶粒不能透过半透膜，B错。选项C，氯化铁溶液没有丁达尔现象，C错。选项D，溶液和胶体都是均匀、稳定的分散系。答案为D。

4．下列物质不属于分散系的是

A．油漆           B．CuSO4·5H2O        C．饱和食盐水      D．Fe(OH)3胶体

【答案】B

【解析】分散系属于混合物，而CuSO4·5H2O是纯净物。答案为B。

5．下列分散系中最稳定的是

A．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液得到的分散系 

B．向水中加入食盐得到的分散系

C．向沸水中滴入FeCl3饱和溶液所得红褐色液体  

D．向水中加入植物油得到的分散系

【答案】B

【解析】选项A得到的是沉淀，选项B得到的是溶液，选项C得到的是胶体，选项D得到的是乳浊液。其中溶液是最稳定的分散系，答案为B。

6．氢氧化铁胶体在一定条件下能稳定存在的主要原因是

A. 胶体粒子的直径为1~100纳米      B. 能产生丁达尔现象

C. 胶体粒子带正电荷                D. 胶体粒子不能透过半透膜

【答案】C

【解析】胶体稳定的原因是：胶体粒子可以选择吸附带相同电荷的微粒，即同种胶体粒子带上同种电荷，导致胶体粒子彼此相互排斥，在一般情况下，胶体粒子不容易聚集，因而胶体可以比较稳定地存在。答案为C。

7．已知土壤胶体粒子带负电，在土壤里使用含氮量相等的下列肥料，肥效较差的

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

【答案】C

【解析】由于土壤胶体粒子带负电，NH4NO3中的NO3-会被土壤胶粒所排斥，难以被吸收而影响肥效。答案为C。

8．化学与生活、社会可持续发展密切相关，其中生活中的“卤水点豆腐”体现出的胶体性质是

A. 丁达尔现象        B. 聚沉        C电泳        D.吸附性

【答案】B

【解析】豆浆中的蛋白质形成胶体，卤水中的电解质使之聚沉。答案为B。

9．有一碘水和Fe(OH)3胶体的颜色极为相似．不用化学方法将它们区别开来，这样的方法有

①观察颜色   ②丁达尔现象   ③加热法   ④电泳实验法   ⑤加电解质法．

A．①③⑤ B．①②④⑤ C．②③④⑤ D．全部

【答案】C

10．下列关于Fe(OH)3胶体的叙述中，正确的是

A．制备Fe(OH)3胶体的化学方程式是

B．在制备Fe(OH)3胶体的实验中，加热煮沸时间越长，越有利于胶体的生成

C．Fe(OH)3胶粒能吸附正离子，从而使Fe(OH)3胶体带有一定电荷

D．将稀硫酸逐滴加入Fe(OH)3胶体中，开始产生红褐色沉淀，继续滴加沉淀溶解

【答案】D

【解析】选项A，生成的是胶体，不能写“↓”，A错。选项B，加热煮沸时间过长，胶体会发生聚沉，B错。选项C，带电的Fe(OH)3胶粒，而不是Fe(OH)3胶体，C错。选项D，硫酸先作为电解质，使Fe(OH)3胶体发生聚沉，继续滴加的硫酸再与Fe(OH)3发生中和反应，使沉淀又溶解，D正确。答案为D。

11．下列关于分散系的叙述不正确的是

A.  胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应

B.  用激光笔照射区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体

C.  把FeCl3饱和溶液滴入到沸腾的蒸馏水中，以制取Fe(OH)3胶体

D.  卤水点豆腐与胶体的聚沉相关  

【答案】A

【解析】选项A，胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的颗粒直径介于1～100 nm 之间，A说法错误。选项B，利用的是胶体的丁达尔现象。选项C，是Fe(OH)3胶体的正确制备方法。选项D，卤水中含电解质，会使豆浆中的蛋白质胶体聚沉。答案为A。

12．胶体在一定条件下能稳定存在的主要原因是

A．胶体粒子的直径为1—100nm           B．能产生丁达尔现象

C．胶体粒子不能通过半透膜              D．胶体粒子带正电荷

【答案】D

【解析】胶体稳定的原因是：胶体粒子可以选择吸附带相同电荷的微粒，即同种胶体粒子带上同种电荷，导致胶体粒子彼此相互排斥，在一般情况下，胶体粒子不容易聚集，因而胶体可以比较稳定地存在。答案为D。

13．下列说法正确的是

A. 食盐溶液静置会分层，下层比上层咸

B. “冰水混合物”是一种分散系

C. 黄河入海口处三角洲的形成与胶体聚沉性质有关

D. 电泳现象说明胶体带电

【答案】C

【解析】选项A得到的是溶液，不会分层；选项B的冰水是同一物质，不是分散系；选项D是胶粒带电子，而不是胶体带电。答案为C。

14．下列叙述与胶体的性质无关的是

A．同一支钢笔使用不同品牌墨水时，容易发生堵塞现象

B．当日光从窗隙射入暗室时，可观察到一束光线

C．向氢氧化铁与水形成的分散系中插入电极，通电一段时间后，一极附近颜色变深

D．向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀

【答案】D

【解析】选项A是胶体的聚沉；选项B是胶体的丁达尔现象；选项C是胶体的电泳。答案为D。

15．下列应用或事实与胶体的性质无关的是

A．清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽的光线

B．向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀

C．肾功能衰竭等疾病引起的尿中毒，可利用半透膜进行血液透析

D．在海水与河水交界处，易形成三角洲

【答案】B

【解析】选项A是胶体的丁达尔现象；选项C是胶体的分离和提纯方法（渗析）；选项D是胶体的聚沉。答案为B。

16．铁及其化合物在生产生活中有极其重要的用途，请回答下列问题：

（1）氢氧化铁胶体具有良好的净水效果，胶体中分散质微粒大小为          。制备时，将______逐滴滴加至_____中，待液体呈红褐色后，停止加热；反应方程式为                         。

（2）鉴别氯化铁溶液和氢氧化铁胶体，除了可通过观察颜色以外，还有的方法是               。

（3）如下图是在实验室中进行 Fe(OH)3胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中有一处明显错误是____    __ ，原因是__              ___   (试从分散系分类的角度进行解释说明)。

（4）Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出现了一系列变化。

a. 先出现红褐色沉淀，原因是_______________________________________。

b. 随后沉淀溶解，此反应的化学方程式是______________________________。

【答案】（1）1-100nm；饱和氯化铁溶液；沸水；FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；

（2）利用丁达尔效应，用一束光照射胶体和溶液，侧面出现光亮的通道的是胶体；

（3）空气中也出现了光柱；进入烧杯前，光束穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应；

（4）Fe(OH)3胶体遇电解质聚沉；2Fe(OH)3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+6H2O

17．某同学在实验室制备Fe(OH)3胶体，并进一步研究胶体的性质。试回答下列问题：

（1）胶体与其他分散系的本质区别是：　　                                    。

（2）制备时，将饱和氯化铁溶液逐滴滴加至沸腾的　　     中，待液体呈　　      后，停止加热即可，反应方程式为　　                                           。

（3）有一种橘红色的硫化锑（Sb2S3）胶体，装入U型管，插入电极后通直流电，发现阳极附近橘红色加深，这叫　　          现象，证明Sb2S3胶粒带　　         电荷。

（4）实验操作中，小明同学不慎将手指划破，这时可从急救箱中取FeCl3溶液止血，其原理是　　                             。

（5）设计实验验证制得的氢氧化铁是胶体：                                 。

【答案】（1）分散质微粒的直径不同

（2）蒸馏水，红褐色，FeCl3+3H2O（沸水） Fe(OH)3(胶体)+3HCl

（3）电泳，负

（4）血液是胶体，FeCl3溶液能够加快血液胶体的凝固

（5）红色激光照射氢氧化铁，若出现光亮通路，则为胶体，反之不是。