高考化学知识点溶液与胶体(基础)
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高考总复习溶液和胶体
【考纲要求】
1.了解分散系的概念、分类
2.了解胶体的概念、制备、性质、应用
3.了解溶解度的概念及其影响,利用溶解度表或溶解度曲线获取相关物质溶解度信息4.理解溶液的组成和溶液中溶质质量分数、物质的量浓度等概念,并能进行相关计算【考点梳理】
考点一:分散系及其分类
1、分散系定义:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。
前者属于被分散的物质,称作分散质;后者起容纳分散质的作用,称作分散剂。
按照分散质或分散剂的状态。
要点诠释:分散系的分类【高清课堂:溶液和胶体】
按照分散质或分散剂的聚集状态(气、固、液)来分,分散系可以有以下9种组合:
2.溶液、胶体和浊液——三种分散系的比较
不同的分散系,其外观、组成等不同,其根本原因是分散质粒子大小不同。
现将三种分
要点诠释:
当分散剂是水或其他液体时,按照分散质粒子的大小,可以把分散系分为溶液、胶体和浊液。
溶液中分散质粒子小于1nm,溶液中的分散质我们也称为溶质;浊液中的分散质粒子通常大于100nm;胶体中的胶体粒子大小在1nm~100nm之间。
因此,溶液和胶体的分散质都能通过滤纸,而悬浊液的分散质则不能通过滤纸。
这三类分散质中,溶液最稳定;浊液很不稳定,分散质在重力作用下会沉降下来;胶体在一定条件下能稳定存在,稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。
考点二:胶体及其性质
1、定义:分散质粒子大小在1nm~100nm之间的分散系称为胶体。
常见的胶体:Fe(OH)3胶体、淀粉溶胶、蛋白质溶液、肥皂水、有色玻璃、牛奶、豆浆、粥、江河之水、血液等。
2、胶体的分类:
分散剂是液体——液溶胶。
如Al(OH)3胶体,蛋白质胶体(1)按分散剂的状态分分散剂是气体——气溶胶。
如雾、云、烟
分散剂是固体——固溶胶。
如烟水晶、有色玻璃。
(2)按分散质的粒子分粒子胶体——胶粒是许多“分子”的集合体。
如Fe(OH)3胶体。
分子胶体——胶粒是高分子。
如淀粉溶胶,蛋白质胶体等。
3、胶体的制备和精制:
(1)Fe(OH)3胶体的制备:向烧杯中煮沸的蒸馏水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,
继续加热煮沸至溶液呈红褐色,就得到Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2O △
Fe(OH)3 (胶体)+3HCl
使一束光线通过所得液体混合物,有丁达尔效应,证明形成了胶体。
(2)H2SiO3胶体的制备:
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 (胶体)+2NaCl
(3)胶体的提纯与精制——渗析:利用半透膜将溶液和胶体分离的操作。
渗析是利用溶质粒子能通过半透膜而胶体粒子不能通过半透膜进行
溶液和胶体的分离。
但渗析过程是可逆的,要达到分离目的应反复进行渗
析或在流水中进行渗析。
性质
(或操作)
定义解释应用
丁达尔现象光束通过胶体时,形
成光亮的“通路”的
现象
胶体分散质的粒子使
光波发生散射
区别溶液和胶体
渗析用半透膜将胶体分散
质与溶液中的溶质分
胶体粒子不能透过半
透膜,而分子、离子可
精制胶体、血液透析
离开的过程
以透过半透膜
另外胶体还具有电泳、聚沉等性质,但一般不做考试要求,有兴趣的学生可查阅“提高 ”层有关部分。
考点三:关于溶液的几个重要概念
1.质量分数和物质的量浓度 (1)质量分数:()
100%()
m w m =
⨯溶质溶质质量与溶液质量之比溶液。
(2)物质的量浓度:()B
n c B V
=
单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量。
2.溶解度概念
(1)固体溶解度(S )指的是在一定条件下,100克溶剂中溶解某溶质达到饱和状态时所溶解溶质的质量叫做该条件下该溶质在该溶剂中的溶解度。
单位:克(g )
(2)气体的溶解度是指在一定温度下,某气体(压强为1标准大气压)在1体积溶剂里达到饱和状态时所溶解的体积数。
例如:0℃、1大气压下,氧气的溶解度为0.049,表示该条件下1体积水中最多能溶解0.049体积的氧气。
气体的溶解度是没有单位的。
(0℃时,NH 3的溶解度是1176;20℃时为702)
2.溶解度曲线
物质溶解度的大小主要决定于溶质和溶剂的性质(内因),外界条件如温度、压强对物质的溶解度也有一定的影响(外因)。
(1)温度对固体物质溶解度的影响:
大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大;少数物质(如食盐)的溶解度受温度的影响很小;还有极少数物质(如熟石灰)的溶解度随温度的升高而减小。
(2)温度、压强对气体溶解度的影响: 气体的溶解度一般随着温度的升高而减小 (如氨水受热逸出氨气);
当温度不变时,随着压强的增大,气体的溶解度增大; 随着压强的降低,气体溶解度减小。
(如打开汽水瓶盖即冒气泡。
)
(3)溶解度(S )、质量分数(w)、物质的量浓度(c)之间的关系:
100%(100)S w S =
⨯+ 1000/n
c w M V
ρ==
(4)关于溶解度的计算(必为饱和溶液):
()(100)()S m S m =+溶质溶液 ()
100()
S m m =溶质溶剂
【典型例题】
类型一:分散系的概念及分类
例1、下列分散系属于胶体的是()
A、碘酒
B、食盐水
C、牛奶
D、淀粉溶液
【思路点拨】根据分散系中分散质微粒直径的大小进行分类。
【答案】CD
【解析】牛奶、淀粉溶液中分散质粒子直径大小在1~100nm之间,属于胶体;碘酒、食盐水中分散质粒子直径小于1nm,属于溶液。
【总结升华】分散系分为溶液、胶体和浊液三类,溶液中分散质粒子直径小于1nm,胶体中分散质粒子直径大小在1~100nm之间,浊液中分散质粒子直径大于100nm。
对分散系进行
分类要抓住分散质粒子直径大小来区分。
举一反三:
【变式1】胶体的最本质的特征是()
A.丁达尔效应B.可以通过滤纸
C.布朗运动D.分散质颗粒的直径在1nm~100nm之间。
【答案】D
【变式2】浊液中分散质粒子的直径______(填“>”或“<”)100nm,溶液中分散质粒子的直径______(填“>”或“<”)1nm,而胶体颗粒的直径介于______之间。
这个尺寸与现代材料科学中______的直径大致相当,从而使胶体的研究更具有现实意义。
【答案】>;<;1nm~100nm;纳米粒子
类型二:胶体的概念及性质
例2、“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中的一种,若将纳米碳均匀分散到蒸馏水中,所形成的物质()
A、是溶液
B、能产生丁达尔效应
C、不能透过滤纸
D、静置后会析出黑色沉淀
【思路点拨】从胶体的概念及其性质角度分析。
【答案】B
【解析】纳米材料粒子的大小在胶体粒子的大小范围内,因此纳米碳均匀分散到蒸馏水中,形成的分散系是胶体,能产生丁达尔效应,并且具有介稳性。
【总结升华】胶体粒子直径的大小在1~100nm之间,能够透过滤纸,胶体能产生丁达尔现
象,在一定条件下能稳定存在,比较不容易析出沉淀。
举一反三:
【变式1】下列分散系不能发生丁达尔现象的是()
A、豆浆
B、牛奶
C、蔗糖溶液
D、烟云雾
【答案】C
【变式2】将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是()
A .2 mol·L -
1NaOH 溶液
B .2 mol·L -
1H 2SO 4溶液
C .2 mol·L -
1MgSO 4溶液 D .FeCl 3溶液 【答案】B 【解析】当向Fe(OH)3溶胶中加入H 2SO 4后,因H 2SO 4属于电解质,会使Fe(OH)3胶体聚沉;继续滴加稀H 2SO 4,Fe(OH)3沉淀又被溶解生成Fe 2(SO 4)3。
类型三:溶解度的概念及计算
例3、20℃时,把4克氯化钠固体放入11克水中,恰好形成饱和溶液。
求20℃时,氯化钠的溶解度?
【思路点拨】一定温度下某固体的溶解度等于其饱和溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
【答案】36.4g
【解析】设:20℃时氯化钠的溶解度为x
溶质 溶剂 溶液 4g 11g 15g x 100g (x+100)g
解得x=36.4g
答:20℃时氯化钠的溶解度为36.4克
【总结升华】本题考查固体溶解度的概念 举一反三:
【变式1】 现有500g20℃的A 物质溶液,若保持温度不变,蒸发掉20g 水后,有5gA 析出,若再蒸发掉20g 水后,又有7gA 析出,则在20℃时A 物质的溶解度是________。
【答案】35g
【解析】20℃时500g A 溶液−−
−−−−−−−→−g
g 520水,析晶蒸发(500-25)gA 溶液(饱和)−−−−−−−−−→−g
g 720水,析晶蒸发(500-25-27)g A 溶液(饱和)
∴ 20℃时A 饱和溶液中 溶质 溶剂 S 100g 7 20g
∴ S=35g
【高清课堂:溶液和胶体 例2】
【变式2】 40℃时等质量的两份饱和石灰水,一份冷却至10℃,另一份加少量CaO 并保持温度仍为40℃。
这两种情况都不改变的是
A .Ca(OH)2的溶解度
B .溶液的质量
C .溶液的质量分数
D .溶液中Ca 2+数目 【答案】C
【解析】氢氧化钙溶解度随温度降低而升高,溶液变成不饱和,但溶质的质量分数不变。
【高清课堂:溶液和胶体 例3】
【变式3】一定温度下浓度为a%的硝酸钾溶液,将其等分为两份,一份等温蒸发掉10克水,得到0.5克晶体;另一份等温蒸发掉12.5克水,析出1.5克晶体。
该温度下硝酸钾的溶解度为
A.60克 B.50克 C.40克 D.30克 【答案】C
类型四: 物质的量浓度与溶质质量分数、溶解度的换算
例4、V mL 密度为ρg ·mL ―
1的某溶液中,含有相对分子质量为M 的溶质m g ,该溶液中溶质的质量分数为w%,物质的量浓度为c mol ·L ―
1,那么下列关系式正确的是( )
A .1000V w m ρ=
B .1000w c M ρ=
C .%%1000cM w ρ=
D .1000m
c VM
=
【思路点拨】先求出溶质的物质的量m/M ,再除以体积求出溶质的物质的量浓度。
【答案】D
【解析】A 项,m=V ·w%;B 项,;
C 项,;
D 项,。
【总结升华】注意物质的量浓度的表达式中体积的单位是“L ”。
举一反三:
【变式1】标准状况下V L 氨气溶解在1 L 水中(水的密度近似为1 g/mL),所得溶液的密度为ρ g/mL ,质量分数为w ,物质的量浓度为c mol/L ,则下列关系中不.正确的是( ) A .ρ=17V +2240022.4+22.4V
B .w =17c
1000ρ
C .w =17V 17V +22400
D .c =1000ρV
17V +22400
【答案】A
【解析】在该溶液中溶质的物质的量为V 22.4 mol ,其质量为17V
22.4
g ;溶剂的质量为1000 g ;
故溶液的总质量为
17V +2240022.4 g ,因此溶液的体积为17V +22400
22400ρ
L 。
所以溶液的物质的量
浓度为c =1000Vρ17V +22400 mol·L -
1,质量分数为17V 17V +22400。
又因为c =1000ρw 17,整理得w =17c
1000ρ,故A 符合题意。
【变式2】将VLHCl 气体(STP )溶于水制得1000mL 盐酸溶液,则该盐酸的物质的量浓度为( )
A .V/22400 mol/L
B .1000V/22.4 mol/L
C .V/22.4 mol/L
D .V/11.2 mol/L 【答案】C
【变式3】将标准状况下的a L HCl(g)溶于1000 g 水中,得到的盐酸密度为b g·cm -
3,则该盐酸的物质的量浓度是
A.
4
.22a mol·L -1
B.
22400ab mol·L -
1 C.a
ab 5.3622400+mol·L -
1
D.a
ab 5.36224001000+mol·L -
1 【答案】D
【解析】要求溶液的浓度需知溶液的体积和溶质的物质的量。