分散系及其分类(解析版).docx

专题一 物质及其变化
第一节 物质的组成、性质和分类
考点2 分散系及胶体
一． 选择题（共13小题）
1．碳纳米管可看做多层石墨烯无缝卷曲而成的直径为的中空管状结构，下列说法错误的是
(石墨烯)       (碳纳米管)
A．石墨烯和碳纳米管互为同素异形体
B．石墨烯中只存在非极性键
C．碳纳米管是一种胶体
D．石墨烯中，碳原子和六元环个数比为2:1
【答案】C
【解析】
A．同素异形体是同种元素组成的单质；石墨烯和碳纳米管互为同素异形体，A正确；
B．石墨烯中只存在碳碳键，属于非极性键，B正确；
C．胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系，为混合物；碳纳米管是碳单质，为纯净物，C错误；
D．石墨烯中，每个碳原子被3个环共用，每个六元环均摊2个碳原子，碳原子和六元环个数比为2:1，D正确；
故选C。
2．化学与社会、生活密切相关，下列有关说法错误的是
A．明矾溶液中铝离子水解产生的胶体具有很强的吸附作用而常用于净水
B．地球上99%以上的溴蕴藏在大海中，因此溴被称为“海洋元素”
C．目前加碘盐中添加的含碘物质是KI，可用氯水和淀粉溶液鉴定食盐是否加碘
D．大力发展混合动力汽车、电动汽车等新能源汽车，以减少对化石能源的依赖，保护城乡环境，关爱人类生存空间
【答案】C
【解析】
A．明矾溶液中铝离子水解产生氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有很强的吸附作用，可用于净水，故A正确；
B．地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素“，故B正确；
C．目前加碘盐中添加的含碘物质是，故C错误；
D．大力发展混合动力汽车、电动汽车等新能源汽车，以减少对化石能源的依赖，可以减少有害气体的排放，有利于保护城乡环境，关爱人类生存空间，故D正确；
答案选C。
3．下列实验现象的描述正确的是

A．如图甲所示实验：制胶体时产生红褐色沉淀
B．如图乙所示实验：溶液颜色变红
C．如图丙所示实验：产生大量气泡
D．如图丁所示实验：先产生白色沉淀，后溶解
【答案】C
【解析】
A．饱和氯化铁溶液滴入沸水中加热到红褐色，得到氢氧化铁胶体，不是红褐色沉淀，故A错误；
B．煤油隔绝了氧气，氯化亚铁不被氧气氧化为氯化铁，故KSCN溶液滴入氯化亚铁溶液中无现象，故B错误；
C．氢氧化钠溶液滴入试管中和铝发生反应生成偏铝酸钠和氢气，产生大量气泡，故C正确；
D．氨水滴入氯化铝溶液中生成氢氧化铝白色沉淀，继续滴加氨水，沉淀不溶解，故D错误；
故选：C。
4．下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用铁盐净水
Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
B
用NH4HCO3对农作物施肥
NH4HCO3属于氮肥
C
在钢铁设施上安装镁合金
镁比铁活泼可防止铁被腐蚀
D
用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
SiO2是酸性氧化物
【答案】D
【解析】
A．用铁盐净水是由于铁盐电离产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而具有净水作用，A正确；
B．NH4HCO3易溶于水，能电离产生，中含有植物需要的营养元素氮元素，因此可以对农作物施肥，NH4HCO3属于氮肥，B正确；
C．在被保护的金属上连接一种更活泼的金属，被保护的金属作原电池的正极，活泼的金属为负极，首先被氧化腐蚀，这种保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，因此通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块，C正确；
D．用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是由于玻璃中含有的SiO2能够与氢氟酸中的HF反应产生SiF4气体和水，因此用于玻璃的雕刻，这与SiO2是酸性氧化物无关，D错误；
故合理选项是D。
5．2021年我国在载人航天、北斗、探月、探火工程上取得重大进展，航天成就惊艳全球。下列有关说法不正确的是
A．长征五号火箭采用液氢作为燃料，其燃烧产物对环境无污染
B．“天问一号”火星车使用的保温材料—纳米气凝胶，具有丁达尔效应
C．月壤中含有He，其中子数为3
D．宇航服“液冷层”所用的尼龙材料，属于有机高分子材料
【答案】C
【解析】
A．用液氢作为燃料，燃烧产物是水，对环境无污染，故A正确；
B．纳米气凝胶属于胶体，具有丁达尔效应，故B正确；
C．He中子数为3-2=1，故C错误；
D．尼龙是合成纤维，属于合成有机高分子材料，故D正确；
选C。
6．下列说法不正确的是
A．胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子的直径在1~100nm
B．向沸水中逐滴加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体
C．利用丁达尔现象可以鉴别胶体和溶液
D．NaCl溶液、葡萄糖溶液和纯水都属于分散系
【答案】D
【解析】
A．根据分散质粒子直径不同，把分散系分为溶液、浊液、胶体，胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子的直径在1~100nm，故不选A；
B．实验室制备Fe (OH)3胶体，是向沸水中逐滴加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，故不选B；
C．胶体能产生丁达尔效应，而溶液无此性质，利用丁达尔现象可以鉴别胶体和溶液，故不选C；
D．分散系属于混合物，纯水属于纯净物，故选D；
选D。
7．下列说法不正确的是
A．分散质粒子的直径为纳米级(1~100nm)的分散系是胶体
B．胶体的本质特征是能够发生丁达尔效应
C．氢氧化铁胶体可以稳定存在的原因是胶粒带正电荷
D．利用丁达尔现象可以区别溶液与胶体
【答案】B
【解析】
A．分散质粒子的直径介于1~100nm之间的分散系是胶体，故A正确；
B．胶体的本质特征是散质粒子的直径介于1~100nm之间，特征性质为能够发生丁达尔效应，故B错误；
C．氢氧化铁胶体可以稳定存在的原因是胶粒带正电荷，可以防止胶体产生聚沉，故C正确；
D．胶体能够发生丁达尔效应，溶液不能够发生丁达尔效应，所以利用丁达尔现象可以区别溶液与胶体，故D正确；
故选B。
8．当光束通过下列分散系时，能观察到丁达尔效应的是
A．KCl溶液 B．Fe(OH)3胶体 C．酒精溶液 D．Na2SO4溶液
【答案】B
【解析】
胶体具有丁达尔效应，KCl溶液、酒精溶液、Na2SO4溶液均属于溶液，不具有丁达尔效应，Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应；
故答案为B。
9分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用，下列说法正确的是   
①根据分散系是否具有丁达尔现象，将分散系分为溶液、胶体和浊液
②根据氧化物中是否含有金属元素，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物
③根据酸分子能电离出的氢离子个数将酸分为一元酸、二元酸等
④根据溶于水或熔化时是否完全电离，将电解质分为强电解质和弱电解质
⑤根据物质在水溶液里或熔融状态下能否导电，将化合物分为电解质和非电解质
⑥氯化铁用于止血与胶体的聚沉有关
⑦氢氧化铁胶体通直流电，阴极区颜色加深
⑧KCl溶液、水和淀粉溶液都属于分散系
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
【答案】A
【解析】
①丁达尔现象是区分溶液和胶体的一种方法，不是将分散系分类的依据,根据分散系中分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，故①错误；
②将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物是根据氧化物的性质，不是根据是否含有金属元素，有的金属氧化物是酸性氧化物如Mn2O7，故②错误；
③根据酸能电离出的氢离子的个数，将酸分为一元酸、二元酸、三元酸等，故③正确；
④根据电解质在水溶液中能否完全电离，将电解质分为强电解质和弱电解质，故④错误；
⑤根据物质在水溶液里或熔融状态下能否导电，将化合物分为电解质和非电解质，故⑤正确；
⑥氯化铁水解产生氢氧化铁胶体，氯化铁用于止血与胶体的聚沉有关，故⑥正确；
⑦胶体能发生电泳，氢氧化铁胶体通直流电，氢氧化铁胶体粒子向阴极移动，阴极区颜色加深, 故⑦正确；
⑧KCl溶液不是胶体、水不是分散系，淀粉溶液属于分散系，故⑧错误；
故选A
10．2021年11月，南非发现了新冠变异毒株“Omicron”，它是新冠病毒的变异种。新型冠状病毒可通过咳嗽、打喷嚏、说话等形成的飞沫传播，飞沫直径在1-100nm之间，进入到空气中形成的分散系属于气溶胶，口罩可以预防和降低感染的风险性。对此说法，下列叙述正确的是
A．胶体的本质特征是具有丁达尔效应
B．依据分散质粒子的直径大小可将分散系分为溶液、胶体与浊液
C．向饱和FeCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液可以制备Fe(OH)3胶体
D．酒精用于消毒时，浓度越高，消毒效果越好
【答案】B
【解析】
A．胶体的本质特征是分散质微粒直径大小，具有丁达尔效应是胶体特征性质，故A错误；
B．依据分散质粒子的直径大小可将分散系分类：分散质微粒直径小于1nm形成的分散系为溶液，分散质微粒直径1-100nm形成的分散系为胶体，分散质微粒直径大于100nm形成的分散系为浊液，故B正确；
C．向饱和FeCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液加热到红褐色得到氢氧化铁胶体，故C错误；
D．家庭消毒选用75%的酒精，酒精浓度过大，会在病毒表面产生一层保护膜，这样会阻止酒精进入病毒内部，从而不能够有效的杀死病毒，故D错误；
故选B。
11．下列关于分散系的叙述正确的是

A．根据能否产生丁达尔效应，分散系分为溶液、胶体和浊液
B．用平行光照射溶液和胶体，可以将其区分开
C．把饱和溶液滴入到氢氧化钠溶液中，可以制得胶体
D．如图所示的是树林的晨曦，该现象与丁达尔效应无关
【答案】B
【解析】
A．根据分散系微粒直径的大小，将分散系分为溶液、胶体和浊液，不是根据否具有丁达尔现象，故A错误；
B．胶体能产生丁达尔效应，溶液则无丁达尔效应，则用平行光照射FeCl3溶液和胶体，可以加以区分，故B正确；
C．Fe(OH)3胶体的制备具体方法为：将饱和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C错误；
D．树林中的空气为胶体，具有胶体的性质，遇光照射能产生丁达尔效应，故树林中的晨曦和丁达尔效应有关，故D错误；
故选：B。
12．“纳米碳酸钙”是一种微粒直径在几纳米到几十纳米的特殊材料，将纳米碳酸钙分散到水中形成胶体，其具有的性质是
A．能产生丁达尔效应 B．不能透过滤纸
C．不能与盐酸反应 D．一定是浊液
【答案】A
【解析】
A．胶体能产生丁达尔效应，A正确；       
B．胶粒能透过滤纸，不能通过半透膜，B错误；
C．碳酸钙胶粒能与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水，C错误；       
D．分散质的粒径在大于100nm时才形成浊液，胶体不是悬浊液， D错误；
答案选A。
13．将饱和溶液按1：2或1：3的体积比用水稀释，滴入酚酞，边逐滴加入稀盐酸边振荡至红色接近消失。下列关于硅胶的叙述正确的是
A．硅酸胶体是纯净物
B．硅酸胶体粒子直径在1~100nm之间
C．胶体区别于其他分散系的本质特征是有丁达尔效应
D．硅酸胶体的胶粒不能通过滤纸
【答案】B
【解析】
A．胶体属于分散系，是混合物，故A错误；
B．硅胶属于胶体，胶体分散质粒子直径介于1nm～100nm之间，故B正确；
C．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径在1nm～100nm之间，故C错误；
D．胶体微粒直径介于1nm～100nm之间，可以通过滤纸，故D错误；
故选：B。
二、填空题
14．氯气制备和胶体制备是高中常见的制备实验，回答以下问题：
（1）向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，可制得Fe(OH)3胶体，制取Fe(OH)3胶体的化学方程式为___________。
（2）向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加硫酸溶液，开始产生红褐色沉淀，这是因为___________。继续滴加，沉淀最终消失得到棕黄色溶液，写出化学方程式___________。
（3）下列描述的分别是胶体的性质或现象，按要求填空：
A．胶体的聚沉　　B．胶体的电泳　　C．丁达尔现象　　D．胶体的稳定性
①用激光鉴别胶体和溶液，利用的胶体性质是___________(填字母)：
②工厂采用高压静电除尘，利用的胶体性质是___________(填字母)。
【答案】（1）FeCl3+3H2OFe(OH)3胶体+3HCl
（2）     Fe(OH)3胶体发生聚沉产生Fe(OH)3沉淀     2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O
（3）     C     B
【解析】
（1）由题意可知，氯化铁溶液在煮沸的蒸馏水中共热发生水解反应生成氢氧化铁胶体和盐酸，反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3胶体+3HCl，故答案为：FeCl3+3H2OFe(OH)3胶体+3HCl；
（2）由题意可知，向氢氧化铁胶体中逐滴滴加硫酸溶液时，开始在电解质硫酸的作用下氢氧化铁胶体发生聚沉产生氢氧化铁沉淀，后氢氧化铁沉淀与硫酸溶液发生中和反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O，故答案为：Fe(OH)3胶体发生聚沉产生Fe(OH)3沉淀；2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O；
（3）①用激光鉴别胶体和溶液是利用了胶体能产生丁达尔现象，而溶液不能产生丁达尔现象，故选C；
②工厂采用高压静电除尘是利用了胶粒带电荷，在电场的作用下发生了胶体的电泳，故选B。
15．回答下列问题：
（1）氢氧化铁胶体的制备方法：向沸水中逐滴加入5-6滴___________，继续加热至 ___________。写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式___________，这样制得的氢氧化铁胶体常混有和HCl，可将其装入半透膜袋中，浸入蒸馏水中进行分离，该分离方法称为___________。
（2）判断胶体制备是否成功，可利用的胶体性质为___________。
（3）在制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，而是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间的加热，结果没有观察到胶体，你预测其现象是：___________。
（4）有位同学在按要求制备了胶体后，又向胶体中逐滴加入了稀，结果先出现红褐色沉淀，原因是___________；随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是___________。
【答案】（1）     饱和FeCl3溶液     液体呈红褐色     FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl     渗析
（2）丁达尔效应
（3）生成红褐色沉淀
（4）     电解质硫酸使胶体聚沉而产生沉淀     Fe(OH)3＋3H+=Fe3+＋3H2O
【解析】
（1）氢氧化铁胶体的制备方法是向沸水中逐滴加入5～6滴饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色即得到氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl，这样制得的氢氧化铁胶体常混有和HCl，由于溶液能透过半透膜，胶体不能，因此可将其装入半透膜袋中，浸入蒸馏水中进行分离，该分离方法称为渗析。
（2）胶体可以产生丁达尔效应，因此判断胶体制备是否成功，可利用的胶体性质为丁达尔效应。
（3）由于胶体受热会发生聚沉而产生沉淀，所以预测其现象是生成红褐色氢氧化铁沉淀。
（4）由于电解质硫酸使胶体聚沉而产生沉淀，所以向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4，会先出现红褐色沉淀；随后沉淀溶解，是因为硫酸和氢氧化铁发生中和反应，此反应的离子方程式是Fe(OH)3＋3H+=Fe3+＋3H2O。
16．某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3+3H2O =Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
（1）判断胶体的制备是否成功，可利用胶体的_______。
（2）在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到_______，其原因是_______。
②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会_______，原因是_______
③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会_______，原因是：_______
（3）丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向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:
①先出现红褐色沉淀，原因是_______。
②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是 _______。
（4）戊同学将氢氧化铁胶体进行电泳实验发现_______(填： 阴极、阳极)颜色加深，说明氢氧化铁胶粒带_______(填： 正电、负电)
【答案】     丁达尔效应     红褐色液体     FeC13溶液太稀，生成的Fe(OH)太少     生成红褐色沉淀     自来水中含有电解质，胶体发生聚沉     生成红褐色沉淀     长时间加热胶体发生聚沉     电解质H2SO4使Fe(OH)胶体聚沉而产生沉淀     Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O     阴极     正电
【解析】
（1）判断胶体的制备是否成功可利用胶体的丁达尔效应，即当一束光线透过胶体时，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现一条光亮的“通路”的现象；
（2）①制备氢氧化铁胶体时用稀氯化铁溶液会导致生成的氢氧化铁太少导致实验失败，因此不会观察到红褐色液体，原因是FeC13溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少；
②自来水中含有电解质，会使氢氧化铁胶体发生聚沉，生成红褐色沉淀；
③氢氧化铁胶体长时间煮沸会发生聚沉，生成红褐色沉淀；
（3）①稀H2SO4是电解质溶液，会使氢氧化铁胶体聚沉，生成红褐色沉淀；
②随后沉淀溶解是发生酸碱中和反应，离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；
（4）氢氧化铁胶体的胶粒带正电，因此进行电泳实验时氢氧化铁胶粒会向带负电的阴极移动，所以阴极颜色加深。