胶体思考题
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案―第10章 胶体分散系
物理化学核心教程（第二版）思考题习题答案―第10章胶体分散系第十章胶体分散系统一．基本要求1．了解胶体分散系统的特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性等三个主要基本特性。
2．了解憎液溶胶在动力性质、光学性质和电学性质等方面的特点，以及如何应用这些特点，对憎液溶胶胶粒的大小、形状和的带电情况等方面进行研究。
3．掌握憎液溶胶在稳定性方面的特点，知道外加电解质对憎液溶胶稳定性影响的本质，会判断电解质的聚沉值和聚沉能力的大小。
4．了解大分子溶液与憎液溶胶的异同点，了解胶体分散系统的平均摩尔质量的多种测定方法。
5．了解凝胶的基本性质和纳米科技的基本内容和广泛的应用前景。
二．把握学习要点的建议胶体分散系统以其特有的分散程度、多相不均匀性和热力学不稳定性这三个基本特性，使得与一般的分子分散系统或粗分散系统在性质上有很大的不同，主要表现在：动力性质、光学性质和电学性质等方面。
不能把憎液溶胶的三个基本特性与它在动力、光学和电学方面的性质混为一谈。
了解憎液溶胶的动力性质、光学性质和电学性质，目的是将它区别于分子分散系统和粗分散系统，利用这些性质可以对胶粒的大小、形状和带电情况进行研究。
大分子溶液与憎液溶胶在组成上完全是两回事，大分子溶液是分子分散系统，是亲液溶胶，仅仅是因为大分子溶液的分子大小与憎液溶胶胶粒的大小相仿，在粒度效应方面有一点共同之处，才放在一起研究，其实两者在光学性质、电学性质和受外来电解质影响方面有很大的区别。
大分子是由小分子单体聚合而成的，由于聚合的程度不同，所形成分子的大小也不同，所以大分子物质的摩尔质量只是一个平均值，而且随着摩尔质量测定方法的不同，所得的摩尔质量的值也不同。
纳米科技目前是许多学科的研究热点，采用较多的溶液相制备纳米材料的的方法是类似于制备溶胶的方法，学好胶体分散系统的性质，对纳米材料的研究有很大的帮助。
这一章的计算题不多，主要是掌握憎液溶胶的制备、净化、各种性质以及广阔的应用前景。
物理化学胶体思考题2
1.由过量KBr 与AgNO 3溶液混合可制得溶胶，以下说法正确的是________(a ) 定势离子是Ag + (b ) 反号离子是3NO - (c ) 胶粒带正电 (d ) 它是负溶胶2.通常所说胶体带正电或负电是指下列哪部分而言_______（a ）胶核 （b ）胶粒（c ）胶团 (d ) 扩散层反号离子3.用含a mol 的AgNO 3和 b mol KI 的溶液制备溶胶，胶团结构为-+x-+m [(AgI)I (n-x)K ]xK n ⋅⋅⋅, 说明______(a ) a ＜b (b ) a ＝b(c ) a ＞b (d )无法确定a 、b 的关系4.以 AgNO 3为稳定剂的 AgI 溶胶，当达到等电点状态时，其胶粒结构为_____ (a ) m (AgI) (b ) +m (AgI)nAg ⋅(c ) +-m 3[(AgI)nAg nNO ] (d ) +-x+-m 33[(AgI)nAg (n-x)NO ]xNO ⋅⋅⋅5.对胶团结构为 +x +2[(Au)AuO ()Na ]Na m n n x x --⋅⋅-⋅ 的金溶胶，除稳定剂以外，无其它电解质存在时，其电动电势的大小________(a ) 取决于m 的大小 (b ) 取决于n 的大小(c ) 取决于x 的大小 (d ) 不取决于m 、n 、x 中的任何一个6. 对于有过量的 KI 存在的 AgI 溶胶，下列电解质中聚沉能力最强者是_______(a ) NaCl (b ) K 3[Fe (CN )6](c ) MgSO 4 (d ) FeCl 37. 对一胶粒带正电的溶胶，使用下列电解质聚沉时，聚沉值最小的是_______(a ) KCl (b ) KNO 3(c ) K 2C 2O 4 (d ) K 3[Fe (CN )6]8. 对于Fe (OH )3溶胶，当分别加入KCl 、KNO 3、KSCN 三种电解质聚沉时，其聚沉能力的大小顺序为_______( a ) KCl ＞KNO 3＞KSCN (b ) KCl ＜KNO 3＜KSCN(c ) KSCN ＞ KCl ＞KNO 3 (d ) KNO 3＞KCl ＞ KSCN9. 外加电解质可以使溶胶聚沉，直接原因是_______(a ) 降低了胶粒表面的热力学电势0ϕ (b ) 降低了胶粒的电动电势ζ (c ) 同时降低了0ϕ和ζ (d ) 降低了|0ϕ|和|ζ|的差值10. 电解质使溶胶发生聚沉时，起作用的是与粒子带电符号相________的离子；离子价数越高，其聚沉能力越__________(a ) 同，高 (b ) 反，低(c ) 同，低 (d )反，高11. 下列叙述不正确的是______(a ) 胶粒具有很大的表面自由能，是热力学不稳定系统(b ) 胶粒所以能在一定条件下稳定存在，主要是因为胶粒常带有同种电荷(c ) 胶体系统的稳定性与热力学电势成正比(d ) ζ电势绝对值越大，溶胶越稳定。
胶体
1.提问胶体、溶液、浊液，那个能通过滤纸、半透膜？ 2.Fe(OH)3胶体制备的五个关键点 3.下列是应用了胶体的什么性质？ ①豆浆里加盐卤或石膏溶液使之凝聚成豆腐
②在江河与海的交汇处形成的三角洲
③水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘
④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
树林中的丁达尔效应
1.阅读课本26页找出溶液、胶体、浊液三者的 分散质粒子大小及稳定性关系
2.阅读“科学探究”1，Fe(OH)3胶体制备，勾画 关键词，熟记熟背制备过程
3.观察27页图2-6完成26页“科学探究”2、3表格 4.熟记27页丁达尔效应定义及应用 5完成29页课后习题5，6，7
(1)互背Fe(OH)3胶体制备规范叙 述
胶体
泥土溶于水形成的悬浊液分散系， 分散质？分散剂？
按分散质粒子的大小分类
溶液
胶体
浊液
0
1nm
100nm
分散质 粒子直径
1nm=10-9m
将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤，可观察 到的实验现象：
过滤后的现象
Fe(OH)3胶体
没得到滤渣，滤液还 是红褐色。
泥水
在滤纸上得到泥沙，滤 液澄清、透明。
胶体的性质（注意：胶体不带电）
2.介稳性： 原因一，胶体粒子的带电性（主要原因） 原因二，布朗运动（不是胶体的性质，浊液、花粉等都
具有）
3.电泳： 原因：胶体粒子带电荷（不是所有胶体粒子都带电） （看课本28页图2-9）
4.聚沉 原因：胶体粒子带电荷 聚沉方法有三种：① 加入电解质（引入阴、阳离子） ② 加入带相反电荷的胶体粒子的胶体 ③ 加热
思考：往Fe(OH)3 （胶体）加入盐酸的现象？
厦门大学界面与胶体化学基础思考题和练习题解答
思考题和练习题解答思考题1. 表面性质与相邻两体相的性质有关，但又与两体相性质有所不同。
处于表面层的分子由于它们的受力情况与体相中分子的受力情况不相同，因此，表面层的分子总是具有较高的能量。
此外，表面性质还与表面积密切相关。
表面积越大，则表面能越高，表面越不稳定。
这将导致表面层自发地减少表面能（减少表面积或表面吸附）。
药粉的药效比药丸快。
因为药粉的比表面积比药丸大得多，表面能较高，活性高。
2. 将变成绷紧的圆环状。
这是因为液膜被刺破后，细丝两边不同曲率的部分附加压力方向不同（均指向曲面的球心方向）。
经附加压力的调整后，最后，线圈以规则的形状存在。
3．一个过程的自发与否是由过程的吉布斯自由能决定的。
尽管表面扩展过程熵是增加的，但同时也是吸热的，因此，ΔH >0。
可见，单凭熵增加无法判断过程的方向。
4．可根据0pT γ∂⎛⎫<⎪∂⎝⎭判断之。
上管中，管内液面呈凹状，附加压力朝外，当温度升高，表面张力下降，附加压力降低。
因此，当右端液体受热时，朝右附加压力小于朝左边的附加压力，液体朝左移动。
下管可同样分析，由于下管液面呈凸状，附加压力朝内。
因此，液体移动方向与上管相反。
5．附加压力s p 与曲率半径r ，表面张力γ的关系为s 2p rγ=由于右边气泡比左边气泡大，因此，曲率半径大，附加压力小。
当将两边连通后，则左泡变小，右泡变大，直到左、右两边曲率半径相同时，两边达平衡。
若活塞同时连通大气，则两气泡同时变小，但变化速率不同，左泡先消失，右泡后消失。
6．从图可见，不均匀毛细管的左端管径大，曲率半径大，附加压力小，因此液体两端附加压力不相等，液体向右端移动；直到两端附加压力相等为止。
因此，平衡时，液体应处于右端细管半径均匀的位置。
7. B 8．112gh r γρ= 222gh r γρ=121221()2r r gh h r r ργ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭优点，不必校正液柱高度。
9．加入溶质后，使溶剂表面张力降低的性质称为表面活性，用0d d c c γ→⎛⎫- ⎪⎝⎭表示。
胶体化学课后思考题答案
第三章学势与平衡2、对3、错，溶剂遵从拉乌尔定律，溶质遵从亨利定律。
4、>5、错。
沸点升高要求非挥发性溶质，凝固定降低要求该过程溶质不析出。
6、错。
食盐在水中解离后使溶质的浓度发生改变。
15、C第六章界面现象2、表面积增加，考虑到表面功，整个体系的吉布斯自由能增大，从而使体系不稳定更易发生反应。
4、接触角：在气、液、固三相接触的交界点A处，沿气液界面作切线AM，则AM与液固界面AN之间的角称为接触角。
完全润湿：0°；润湿：<90°；不润湿：>90°；完全不润湿：180°。
6、（1）向左；（2）向右7、小变小；大变大。
11、不变。
13、矿物质含量高，矿物质为非表面活性物质。
14、小液滴消失，大液滴变得更大。
17、亲水亲油平衡值。
18、保持土壤水分，锄地破坏毛细管，可防毛细管蒸发。
19、吸附：两相界面层中一种或多种组分的浓度与体相中浓度不同的现象。
物理吸附和化学吸附的比较见P275表6.3.1。
20、朗缪尔但分子层吸附的四个假设是：固体表面均匀、单分子层吸附、被吸附分子之间没有相互作用、吸附平衡为动态平衡。
第七章胶体化学1、P320表7.1.1。
2、制备溶胶：分散法和凝聚法；纯化溶胶：渗析法和超滤法。
6、丁达尔效应是由光散射现象引起，其强度与入射光波长四次方成反比；因为溶胶的分散相粒子粒径大于真溶液中分散相粒子，由瑞利散射公式可知其散射光强度更大。
7、空气可看作气溶胶，不同天气对应气溶胶分散相粒径不同，晴朗洁净的天空分散相粒径小，阴雨天粒径大，粒径小时我们看到的主要是散射光，蓝光散射强天空呈蓝色；阴雨天粒径大主要发生漫反射，看到白茫茫一片；日出日落光穿过厚的大气层透射过来，而红光透射能力强，所以能看到火红的朝霞和晚霞。
10、憎液溶胶的电动现象：电泳、电渗、沉降电势、流动电势12、电动电势：固液相间发生相对移动时，滑动面处与溶液本体间的电势差。
第12章胶体练习题
第十二章胶体化学练习题一、是非题（对者画√，错者画×）1、溶胶是均相系统，在热力学上是稳定的。
（）2、长时间渗析，有利于溶胶的净化与稳定。
（）3、有无丁达尔效应是溶胶和分子分散系统的主要区别之一。
（）4、亲液溶胶的丁达尔效应应比憎液胶体强。
（）5、在外加直流电场中，碘化银正溶胶向负电极移动，而其扩散层向正电极移动。
（）6、新生成的Fe(OH)3沉淀中加入少量稀FeCl3溶液，会溶解，再加入一定量的硫酸盐溶液则又会沉淀。
（）7、丁达尔效应是溶胶粒子对入射光的折射作用引起的。
（）8、胶束溶液是高度分散的均相的热力学稳定系统。
（）9、胶体粒子的扩散过程和布朗运动本质上都是由粒子的热运动而发生的宏观上的定向迁移现象。
（）10、在溶胶中加入电解质对电泳没有影响。
（）11、溶胶粒子因带有相同符号的电荷而相互排斥，因而在一定时间内能稳定存在。
（）12、同号离子对溶胶的聚沉起主要作用。
（）13、大大过量电解质的存在对溶胶起稳定作用，少量电解质的存在对溶胶起破坏作用。
（）14、由瑞利公式可知，分散介质与分散相之间折射率相差愈大，则散射作用愈显著。
是不是?（）15、溶胶是亲液胶体，而大分子溶液是憎液胶体。
（）16、乳状液必须有乳化剂存在才能稳定。
（）17、晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。
（）18、加入电解质可以使胶体稳定，加入电解质也可以使肢体聚沉；二者是矛盾的。
（）19、溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
（）20、能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
（）二、选择题：1、大分子溶液分散质粒子的线尺寸为：（）（1）>1μm （2）<1μm （3）1nm- 1μm2、溶胶和大分子溶液: （）（1）都是单相多组分系统（2）都是多相多组分系统（3）大分子溶液是单相多组分系统, 溶胶是多相多组分系统（4）大分子溶液是多相多组分系统, 溶胶是单相多组分系统3、下列分散系统中丁达尔效应最强的是: （） ,其次是: （）（1）空气（2）蔗糖水溶液（3）大分子溶液（4）硅胶溶胶4、向碘化银正溶胶中滴加过量的KI溶液,则所生成的新溶胶在外加直流电场中的移动方向为: （）（1）向正极移动（2）向负极移动（3）不移动5、电动现象直接与: （）有关.（1）固体表面热力学电势（2）斯特恩电势（3）动电电势（4）表面电荷密度6、在两个充满0.001mol.dm-3AgNO3溶液的容器中间是一个由固体制成的多孔塞，塞中细孔充满了AgNO3溶液，在两管口中插入电极，充以直流电，容器中液体( )移动，当以0.1mol.dm-3AgNO3代替0.001mol.dm-3AgNO3时，加以相同电压后,液体的流动( ),如果以KCL溶液代替AgNO3溶液时,液体的流动( )移动。
胶体-导学案及习题
第2课时分散系与胶体思考与交流？1．将少量NaCl溶于水得到的体系是纯净物还是混合物？将泥沙溶于水得到的体系呢？将它们静置一段时间后，有什么区别？2．我们日常生活中所见的烟、雾、云属于纯净物吗？如果不是，是什么物质分散到什么物质里的？一、分散系及其分类1．分散系：分散质：分散剂：2分散系的分类（1）分散系按照分散质或分散剂聚集状态（气态、液态、固态）不同分类，有9[1．按照分散质粒子的大小，能对分散系进行分类吗？2．不同的分散系有什么区别？按分散质粒子大小分，其性质对比如下。
二、胶体1、定义胶体：。
常见的胶体：云、烟、雾、牛奶、有色玻璃、淀粉【例1】下列分散系最稳定的是 ( ) ，能透过滤纸的是（）A．悬浊液B．乳浊液C．胶体D．溶液[实验与探究]实验：a．取三个小烧杯，分别加入25 mL 蒸馏水、25 mL CuSO4溶液和25 mL泥水。
将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，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。
观察制得的Fe(OH)3胶体，并与CuSO4溶液和泥水比较。
b．将盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用激光笔（或手电筒）照射烧杯中的液体，在于光束垂直的方向进行观察，并记录实验现象。
3胶体的制备方法：Fe(OH)3胶体的制备方程式：【注意】a.制备Fe(OH)3胶体不能用自来水，应用蒸馏水，烧杯中的液体加热至沸腾，但不宜使液体沸腾时间过长，注意不能用玻璃棒搅拌，否则造成胶体聚沉。
b.制备Fe(OH)3胶体的FeCl3溶液应为饱和溶液。
3、胶体的性质（1）、丁达尔效应：丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。
【例2】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稀氯化铁溶液。
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。
实验思考题参考答案
实验思考题参考答案实验Fe(OH)3胶体的制备、破坏、分离1.常压过滤时滤纸为什么要撕去一角答：使滤纸紧贴玻璃漏斗，有利于排出滤纸与玻璃漏斗之间气泡，形成液柱。
2.抽滤时剪好的滤纸润湿后略大于布氏漏斗的内径、或剪的不圆周边凸出部分贴在布氏漏斗内壁上，对抽滤有何影响为什么答：会造成漏虑。
滤纸大于布氏漏斗内径会造成滤纸折叠，不能紧贴布氏漏斗。
3.抽滤时，转移溶液之前为什么要先稍微抽气，而不能在转移溶液以后才开始抽气答：使滤纸紧贴布氏漏斗，以免造成漏虑。
4. 沉淀物未能铺满布氏漏斗底部、滤饼出现裂缝、沉淀层疏松不实，对抽干效果有什么影响为什么如何使沉淀抽得更干爽答：固液分离效果不好；漏气使压差变小；用药勺铺平、压实沉淀物再抽滤。
由胆矾精制五水硫酸铜1.结晶与重结晶分离提纯物质的根据是什么如果被提纯物质是 NaCl 而不是CuSO4·5H2O，实验操作上有何区别答：根据物质溶解度随温度变化不同。
NaCl 的溶解度随温度变化很小不能用重结晶的办法提纯，要用化学方法除杂提纯。
2.结晶与重结晶有何联系和区别实验操作上有何不同为什么答：均是利用溶解度随温度变化提纯物质；结晶浓缩度较高（过饱和溶液），重结晶浓缩度较低（饱和溶液），且可以进行多次重结晶。
结晶一般浓缩到过饱和溶液，有晶膜或晶体析出，冷却结晶；重结晶是在近沸状态下形成饱和溶液，冷却结晶，不允许浓缩。
3.水浴浓缩速度较慢，开始时可以搅拌加速蒸发，但临近结晶时能否这样做答：搅拌为了加快水分蒸发；对于利用晶膜形成控制浓缩程度，在邻近结晶时不能搅拌。
否则无法形成晶膜。
4.如果室温较低，你准备采用什么措施使热过滤能顺利进行答：预热漏斗、分批过滤、保温未过滤溶液。
5.浓缩和重结晶过程为何要加入少量 H2SO4答：防止防止Fe3+水解。
粗盐提纯1.为什么说重结晶法不能提纯得到符合药用要求的氯化钠为什么蒸发浓缩时氯化钠溶液不能蒸干答：NaCl 的溶解度随温度变化很小不能用重结晶的办法提纯，药用氯化钠不仅要达到纯度要求，还要符合药用要求。
第八章 胶体思考题(答案)
第八章胶体思考题1. 何为纳米材料？纳米材料有何特性？有哪些应用？【答】纳米材料是指纳米粒子组成的材料，分类有纳米粉体、纳米膜材料、纳米晶体和纳米块等等。
纳米材料的主要特性有：（1）小尺寸效应；（2）表面效应；（3）量子尺寸效应；（4）宏观量子隧道效应。
2. 胶粒发生Brown 运动的本质是什么？这对溶胶的稳定性有何影响？【答】Brown 运动是分子热运动的宏观体现。
Brown 运动使系统浓度分布均匀，对抗聚沉，有利于系统的稳定。
3. 有A、B 两种透明液体，其中一种是真溶液，另一种是溶胶，问可用哪些方法鉴别？【答】观察Tyndall 效应。
4. 燃料油中常需要加入少量油溶性的电解质，为什么？【答】消除电动现象产生的电动势，防止隐患发生。
5. 试解释：（1）做豆腐时“点浆”的原理是什么？哪几种盐溶液可作为卤水？哪种盐溶液聚沉能力最强？（2）江河入海处，为什么常形成三角洲？（3）明矾为何能使混浊的水澄清？【答】（1）点浆是使蛋白质聚沉。
常用的盐溶液有CaSO4和MgCl2。
（2）海水中富含电解质，使水中的胶质聚沉。
（3）明矾中Al3+水解形成Al(OH)3溶胶带正电，可以中和水中负电性胶质，从而使水质澄清。
6. 什么情况下大分子化合物对溶胶具有保护作用和絮凝作用，为什么？【答】少量絮凝作用，足量保护作用。
7. 电渗现象表明（）（1）胶粒粒子是电中性的；（2）分散介质是电中性的；（3）胶体的分散介质也是带电的；（4）胶粒粒子是带电的。
【答】（3）。
8. 在胶体分散体系中，ζ电势为何值时称为等电状态？（1）大于零；（2）等于零；（3）小于零；（4）等于外加电势差。
【答】（2）。
9. 若溶胶粒子的表面上吸附了负离子，则其ζ电势（）（1）一定大于零；（2）一定等于零；（3）一定小于零；（4）还不能确定其正负。
【答】（4）。
10. 溶胶与大分子溶液的相同点是（）（1）热力学稳定体系；（2）热力学不稳定体系；（3）动力学稳定体系；（4）动力学不稳定体系。
物化实验思考题答案四溶胶的制备及电泳现象
1、什么叫溶胶？简述溶胶的制备方法。
溶胶是溶解度极小的固体在液体中高度分散所形成的胶态体系，其颗粒直径变动在10－7～10－9m 范围。
溶胶的制备方法可分为分散法和凝聚法。
分散法是用适当方法把较大的物质颗粒变为胶体大小的质点；凝聚法是先制成难溶物的分子(或离子)的过饱和溶液，再使之相互结合成胶体粒子而得到溶胶。
Fe(OH)3溶胶的制备就是采用的化学法即通过化学反应使生成物呈过饱和状态，然后粒子再结合成溶胶。
2、溶胶为什么有电泳现象？影响电泳的因素有哪些？ 因为由于胶体本身的电离或胶粒对某些离子的选择性吸附，使胶粒的表面带有一定的电荷。
在外电场作用下，胶粒向异性电极定向泳动，从而产生电泳现象。
影响因素：带电粒子的大小、形状，离子表面的电荷数，溶剂中电解质的种类，离子强度、pH 值、温度和所加的电压等。
3、简述电泳的两类方法。
微观法：直接观察单个胶粒在电场中的移动速度，但对于过度分散的Fe （OH ）3和As 2S 3等溶胶和过浓的溶胶，则不易观察个别离子的运动；宏观法：通过观察溶胶与另一种不含胶粒的导电液体的界面在电场中移动速度来测定电动电势。
4、简述电动电势的测量原理（结合公式）。
在指定条件下，ζ的数值可根据亥姆霍兹方程式计算。
即 H u K επηζ=(静电单位)或 )(300V H u K ⨯=επηζ (1)式中，K 为与胶粒形状有关的常数(对于球形胶粒K=6，棒形胶粒K=4，在实验中均按棒形粒子看待)；η为介质的粘度(泊)；ε为介质的介电常数；u 为电泳速度(cm ·s-1)；H 为电位梯度，即单位长度上的电位差。
L EH 300=(静电单位·cm-1) (2)(2)式中，E 为外电场在两极间的电位差(V)；L 为两极间的距离(cm)；300为将伏特表示的电位改成静电单位的转换系数。
把(2)式代入(1)式得: )(30042V E u L ⨯=εηπζ (V) (3)对于本实验，固定E 和L 测得胶粒的电泳速度(u ＝l/t ，l 为胶粒移动的距离，t 为通电时间)，就可以求算出ζ电位：)(30042V L Et l⨯=επηζ5、简述氢氧化铁胶体的制备和纯化方法。
硫酸铝的制备实验报告思考题
硫酸铝的制备实验报告思考题一、制备氢氧化铁胶体1.试验目的：制备氢氧化铁胶体，比较其与氯化铁的区别。
2.实验要求：保证安全。
尽量不损坏仪器。
成功制备氢氧化铁。
3.实验设备及环境要求：铁架台、石棉网、酒精灯、小烧杯、量筒。
要求环境干净整洁，没有极易燃物。
4.实验步骤：准备实验→组装仪器→量取25mL蒸馏水，倒入小烧杯中→点燃酒精灯→将蒸馏水加热至沸腾，滴入饱和氯化铁溶液5-6滴，继续煮沸至溶液呈红褐色→熄灭酒精灯，停止加热→取下小烧杯，观察其与氯化铁外观差异→试验其丁达尔效应→在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水→向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体→静置，比较两只烧杯中液体的澄清程度→拆除清洗所有仪器，结束实验。
5.实验结果：(1)氯化铁溶液呈棕色，氢氧化铁胶体呈红褐色。
(2)制备得到的氢氧化铁胶体具有丁达尔效应。
(3)加入了氢氧化铁的颜色深于另一烧杯中液体，但更澄清。
6.讨论和分析：成功制备出氢氧化铁胶体。
(1)氯化铁的水解反应。
FeCl3+6H2O=加热=Fe(OH)3+3HCl。
为什么产生的盐酸与氢氧化铁不反应呢？原因大致有二。
一是因为高温反应时，盐酸挥发成气体，不接触无法反应。
二是因为氢氧化铁和盐酸反应主要是因为氢氧根负离子和氢正离子结合，但制备的氢氧化铁胶体为带正电的粒子，氢离子也带正电，不反应。
(2)氢氧化铁胶体会出现聚沉现象。
因为煮沸时间过长温度高，加剧了胶体粒子的热运动，碰撞几率增大，更容易结合成大粒子聚沉。
(3)做净水剂。
胶体粒子表面积大，能够吸附更多的悬浮颗粒物，沉降。
高铁酸钾是含有FeO42-的一种化合物，其中心原子Fe以六价存在，因此，高铁酸钾具有极强的氧化性，可以对水进行氧化、消毒、杀菌处理。
因此，高铁酸钾在饮用水的处理过程中，集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能，被称为多功能水处理剂。
二、制备硅酸凝胶1.试验目的：制备硅酸凝胶。
胶体化学讨论题
胶体化学思考题1.胶体系统是一个多相分散系统，是一个热力学不稳定系统，请进行评价和讨论2.超显微镜实验能否得到胶体颗粒的大小？3.对于球形粒子，扩散系数D可由爱因斯坦-斯托克斯方程计算：D=RT/6Lπrη20ºC时，卵蛋白在稀的盐水溶液中的扩散系数为7.8X10-11m2·s-1，假设分子为球形，试估计其摩尔质量。
已知20ºC水的粘度为1.002X10-3Pa·s，卵蛋白的密度为0.75cm3·g-14.当胶体颗粒较大和电解质浓度较高时，由电泳速度计算ξ电势的公式为：ξ=vη/ε E 20ºC时，在Fe（OH）3溶胶的电泳实验中，两极的距离为30cm，电势差为150V，20min内溶胶移动距离为2.4cm，已知水的相对电容率εr为81，粘度为1.002X10-3Pa·s，真空电容率为ε0=8.854X10-12，求Fe（OH）3胶粒的ξ电势5.ξ电势和电极电势有什么关系？如何得到ξ电势？它与胶体的稳定性有什么关系？6.将24cm30.02mol·dm-3的KCl溶液和100cm30.005mol·dm-3的AgNO3溶液混合以制备AgCl溶胶，指出胶体颗粒的电荷符号7.如果制备带负电的AgI溶胶，应在25cm30.016mol·dm-3的KI溶液中加入多少体积的0.005mol·dm-3的AgNO3溶液？8.将0.1g金制备成金溶胶，设胶体颗粒是半径为0.02μm的球形，已知金德密度为19.3g·cm-3，计算（1）金溶胶中的颗粒数（2）固液界面面积9.絮凝和聚结有什么区别10.设胶体颗粒吸附了链状高聚电解质，它离解为链状高聚负离子和正离子，讨论这一胶体系统稳定的机制，和可能的失去稳定的因素11.高分子物质有时能对溶胶起保护作用，有时又引起絮凝，讨论原因。
胶体的性质及应用.
四、胶体的净化 ——渗析
思考：如何除去Fe(OH)3胶体中的BaSO4和NaCl？ 可先用滤纸(过滤法)除去BaSO4 再用半透膜除去NaCl 思考： 1、注意渗析的具体操作 2、用这种方法能否一次性彻底净化胶体？ 应如何改进该实验？
不同分散系的比较
分散系 溶液 <1nm 悬浊液 >100nm 乳浊液 >100nm 胶体 1nm— 100nm
1、加电解质溶液
2、加粒子带相反电荷的胶体 3、加热
1、Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀HI有何现象？加入 HCl呢
2、将Fe(OH)3胶体与H2SiO3胶体混合有什么现象？
3、将AgI胶体H2SiO3胶体混合有什么现象？ 4、列举生活或学习中碰到过的胶体聚沉的例子。
二、胶体性质的应用 1、肥皂的盐析 2、土壤中的粘土有利于保持某些肥分 3、陶瓷工业净化粘土（除Fe203） 4、静电除尘 5、微波手术刀可止血 6、FeCl3溶液也可止血 7、明矾净水 8、血液透析（血透）
1、胶粒能透过滤纸、不能透过半透膜 —净化(渗析) 2、丁达尔效应(现象) —检验胶体 3、胶粒的布朗运动 思考：
A、胶粒布朗运动的本质是什么？ B、溶液和浊液有无明显的布朗运动？ C、胶粒的布朗运动对胶体的稳定性有何意义？ D、请列举生活中布朗运动的例子
4、胶粒的电泳 (1)、胶粒带电的一般规律 金属氧化物、金属氢氧化物胶粒
Na+和Cl小土粒 小油滴
水 水 水
一、基本概念
1、分散系—一种(或几种)物质以粒子形式分散到另一种物
质 中所形成的混合物
分散质—分散成微粒的物质 分散剂—微粒分散到其中的物质
2、分散系的分类
按分散质 分散系 粒子大小
溶液
第十二章 思考题
第十二章胶体化学思考题1．胶束增溶与微乳状液有何异同点?答：相同之处：它们都是热力学稳定的系统。
不同之处：胶束增溶中增溶物一般是有机物质，与表面活性剂有很强的亲和性。
微乳状液中，表面活性剂包括助剂聚集于油水界面相互缔合形成界面层，在界面层内则形成小水池，好像一个油包水的乳状液。
2．净化溶胶通常有几种方法？答：制备溶胶过程中，常生成一些电解质，除少量用作稳定剂外，多余的必须除去，否则会影响溶胶的稳定性。
常用的净化方法有渗析法和超过滤法：A．渗析法：溶胶粒子不能通过半透膜，而电解质离子可以通过。
所以把需要净化的溶胶装在半透膜制成的容器内(常用的半透膜材料有羊皮纸、动物膀胱和火棉胶等)，膜外放纯溶剂，由于浓差因素，膜内电解质离子不断向膜外渗透，经常更换外面溶剂，便可达到净化溶胶的目的。
有时为加快渗析速度，在膜两侧外加电场，提高离子的迁移速度，这就是电渗析。
B．超过滤法：超过滤法是用孔径极小而孔数很多的半透膜作为过滤膜，利用加压或吸滤的方法使胶粒和含有杂质的介质在压差作用下迅速分离，将所得胶粒用纯介质迅速分散。
若一次不行，可再次过滤，这样可得较纯的溶胶。
有时为加快过滤速度，可以在半透膜两边安放电极，加上一定电压，将电渗析和超过滤两种方法合并使用，这样可降低超过滤压力，这种方法称为电超过滤。
3．什么是丁铎尔（Tyndall）效应?答：当一束会聚光通过溶胶时，可从侧面看到一个混沌发亮的光柱。
这种乳光现象最早由丁铎尔（Tyndall）于1869年发现，所以称之为丁铎尔效应。
由于胶粒直径小于入射光波长，故发生光散射现象，观察到的乳光是胶粒对入射光散射的结果。
同时，Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与真溶液最简便的方法。
4．从瑞利公式可得哪些推论?答：(1) 散射光强度与入射光波长的四次方成反比，即入射光波长越短，散射越强烈。
(2) 分散相与分散介质的折光率相差越大，散射越显著。
(3) 散射光强度与粒子浓度成正比。
胶体及其性质
4)胶体的凝聚(聚沉)
使胶体微粒凝聚成更大的颗粒，形成沉淀，从 分散剂里析出的过程叫胶体的凝聚。 Q1：胶体为什么能够稳定存在？
胶粒带电、布朗运动
Q2：如何设法中和胶体微粒所带电荷，胶体还 能处于稳定状态吗？有什么办法实现？ 不能！
解释下列现象： 1.向盛有Fe(OH)3胶体的试管中滴入MgSO4 溶 液，振荡。为何有沉降现象？加NaCl现象? 2.向盛有Fe(OH)3胶体的试管中加入硅酸胶体 ，为何有沉降现象？ 3.向试管加入3ml的硅酸胶体，加热后为何有 沉降现象？
一、分散系
一种（或多种）物质分散到另一种（或 多种）物质里得到的混合物。
■
分散质:被分散的物质
分散剂:容纳分散质的物质 分散系 分散质 分散剂
■
溶液 (蔗糖溶液) 蔗糖分子 悬浊液 (泥水) 小土粒 小油滴 乳浊液(油水)
水
水 水
[思考]按照分散质或分散剂所处的状 态，将分散系进行分类 分散质 分散剂
思考:
胶体和溶液该如何区分呢?
4、胶体的性质
1)丁达尔现象(光学性质)
描述现象并解释原因
应用：鉴别胶体和溶液。
2)布朗运动(运动学性质)
思考：
1.解释原因
2.布朗运动是否为胶体特有的性质
原因：溶剂分子不均匀地撞击胶体粒子，使其 发生不断改变方向、改变速率的布朗运动。
--胶体稳定存在的原因之一
3)电泳现象(电学性质)
解释下列问题
3. 配制Fe(OH)3胶体时，不可用自来水，而 要用蒸馏水？
自来水中有电解质，遇电解质形成凝胶。
思考题：
在氢氧化铁胶体中逐滴加入稀硫酸， 会产生什么现象？ 现象：先有沉淀，后沉淀溶解。 原因：稀硫酸也是电解质溶液。
胶体
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胶体制备与性质思考题
胶体制备与性质思考题
1、何谓胶体?化学凝聚法制备Fe(OH)3溶胶的基本原理是什么?
2、何谓电泳?胶体移动速度和那些因素有关?
3、何谓电动电势?Fe(OH)3溶胶的胶粒带何种电荷?
4、电泳辅助液的选择根据什么条件?
5、电泳仪中两极距离是指两极间的最短距离吗?两极间距离是怎样量出来的?
6、电解质引起溶胶聚沉的原因是什么?电解质是否越多越好?
7、何谓聚沉值?何谓聚沉能力?
8、本实验胶体制备的反应式?
9、制成的胶体为什么要纯化？
10、电泳的时间是否越长越好,为什么?
11、电泳的过程中外接电压是否要恒定?为什么?
12、电泳过程中,连接(溶胶与辅助液界面)上升界面的是阴极还是阳极?在计算电动电势时,胶粒移动距离是指界面上升距离吗?
13、本实验用的是什么电极?为什么加人辅助液要沿着管壁慢慢地轻轻滴入?
14、聚沉值的大小与哪些因素有关?
15、制备Fe(OH)3溶胶时,如何往沸腾的蒸馏水中加入FeCl3溶液?为什么要慢慢滴入FeCl3?
16、为什么辅助液与胶体的界面要分明?
17、往电泳管里装入Fe(OH)3溶胶及辅助液的过程有什么注意事项?
18、在聚沉值测定实验中,每一种溶液是否要用固定的移液管取液?为什么?
19、做好聚沉值测定的关键是什么?
20、电泳过程中电泳管为何要固定好?
21、电泳过程中,确定外接电压U的大小的依据是什么？。
胶体的性质和应用
胶体的性质和应用一、分散系、分散系： 注意：1、微粒??可以是 或 或 例如：Fe(OH)3(胶体)、淀粉胶体分散质?? 2、分散系组成分散剂?? 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?4、三种分散系的比较：请填写下表：（一）胶体与其它分散系的区别：思考：⑴如何验证FeCl饱和溶液滴到沸水中煮沸后形成的液体与我们所熟悉3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？（二）胶体1、胶体的定义：2、胶体的净化方法：（原因？）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（云、烟、雾）：分散剂为等）：3、胶体的种类较多：按照分散剂的不同，可分为（Fe(OH)3分散剂为（有色玻璃，烟水晶）：分散剂为（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：（1）产生电泳现象的原因：胶粒表面积大→吸附能力强（吸附成分离子）→胶粒带电（胶体整体电中性）→在电场作用下胶粒定向移动（2）胶粒带电的一般规律：①；如等；②。
如等。
（3）电泳原理的应用：思考： A、是否所有的胶体都有电泳现象?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？⑷胶体的聚沉：（两种特殊的凝聚?凝胶和盐析）（1）方法：①加入强电解质，如长江三角洲的形成；②加热;③加胶粒带相反电荷的另一种胶体，如不同品牌的墨水混合可能产生沉淀.（2）凝胶：胶粒和分散剂(水)一起凝聚成为不流动的冻状物例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（四）、胶体的应用：土壤的保肥作用；制豆腐的化学原理；江河入海口处形成三角洲；明矾净水原理能力巩固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A l2(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，往胶体里加入下列物质时，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、下列可用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KIC、Na2CO3中混有少量NaHCO3；NaHCO3中混有少量Na2CO3D、铁粉中混有少量硫粉；碘中混有少量NaCl8．氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是( )A．胶粒直径小于1 nm B．胶粒做布朗运动C．胶粒带正电荷 D．胶粒不能通过半透膜9、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10．下列过程需要通电后才可以进行的是( )①电离②电解③电镀④电泳⑤电化腐蚀A．①②③B．②③④C．②④⑤D．全部11．用铁酸钠(Na2FeO4)对未来河湖的淡水消毒是城市饮水处理新技术，下列对铁酸钠用于饮水处理的分析正确的是( )A．Na2FeO4在溶液中显酸性，能清毒杀菌B．在Na2FeO4中铁元素显+6价，具有强氧化性，能消毒杀菌C．Na2FeO4的还原产物Fe3+易水解产生Fe(OH)3胶体，使水中悬浮物聚沉D．Na2FeO4还原产物Fe2＋水解得Fe(OH)2胶体，使悬浮物聚沉12．FeCl3溶液和Fe(OH)3溶胶共同具备的性质是( )A．分散质微粒都能透过半透膜B．用石墨电极做导电实验时，分散质微粒都定向且向一个方向移动C．都有丁达尔现象D．都比较稳定13、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KNO晶体中含有少量食盐乙醚中混有甲苯食盐3水中含少量溴14．自来水厂用绿矾和氯水一起净水，请用离子方程式和简要的文字叙述原理。
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1.阿拉伯胶溶液黏度低的原因？
答：（1）亲水性胶体与淀粉颗粒中的可溶性直链淀粉之间能形成稳定的氢键,使分子的水合旋转半径增大,从而增加体系的表观黏度。
而阿拉伯胶具有高度的分支结构和球状形态,在空间所占据的水分体积比例较少,与直链淀粉分子的作用力极弱,因而无法有效增加体系黏度。
(2)阿拉伯胶是一种含有钙、钾、镁等多种阳离子的弱酸性大分子多糖,而淀粉分子上结合有大量的磷酸基。
阿拉伯胶分子中的阳离子与淀粉分子上的磷酸根及羟基结合,导致电荷下降,同时离子的存在影响了淀粉与水分子的相互作用,抑制了淀粉颗粒的膨胀,从而使淀粉难以糊化,峰值黏度降低。
2.啤酒、葡萄酒等为什么要进行澄清？明胶为什么可以作为澄清剂？答：葡萄酒含有多种化学物质，它以溶解状态存在，其中一些接近饱和状态；同时还含有多种大分子胶体，包括果胶和多糖等碳水化合物、蛋白质、丹宁、花色素苷等多酚物质等，这些物质所发生的物理、化学、生物学变化，会影响酒的透明度，是葡萄酒中的主要不稳定因素。
这些物质在葡萄酒的成熟过程中会形成沉淀，因此为加速其澄清，可在葡萄酒中加入促进胶体沉淀的物质，红葡萄酒一般采用明胶和蛋白下胶澄清。
明胶的澄清机理是利用其本身带正电荷与带负电荷的单宁相聚合而将果酒中其他悬浮微粒吸附下沉，达到澄清效果。
明胶、单宁、硅溶胶等物质带有一定的电荷数，能与酒中带有电荷的果胶、多酚、蛋白质等结合，聚合成大颗粒物质，通过离心、过滤分离，达到澄清酒的目的。
当使用明胶时，如果溶液pH 值接近明胶等电点，也会发生混浊，改变pH 值使溶液恢复澄清透明。
明胶的用量可根据果酒、葡萄酒的混浊程度来定，但是，都必须进行小型试验，以准确使用量。
一般浅色酒、葡萄酒等含单宁比较少，下胶之前应注意添加量，因为单宁量不足会造成下胶过量，促使酒的澄清难度加大，而深色酒本身单宁含量较高，因此添加单宁量就少。