化学必修 第一册第1章 认识化学科学微项目 探秘蓬松剂——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值课时作业

一种重要的混合物——胶体

1．下列物质中，不具有丁达尔效应的分散系是(　　)

A．有尘埃的空气　　　 B．纯水

C．食盐水 D．Fe(OH)3胶体

解析：选C　有尘埃的空气可形成胶体，具有丁达尔效应，A项不符合要求；尽管纯水不具有丁达尔效应，但纯水不是分散系，B项不符合要求；食盐水是溶液，属于分散系，但无丁达尔效应，C项符合要求；Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应，D项不符合要求。

2．下列关于胶体的说法正确的是(　　)

A．将1 L 2 mol·L－1 FeCl3溶液制成胶体后，其中含有的氢氧化铁胶粒数为2NA

B．胶体与其他分散系的本质区别是胶体有丁达尔效应，而其他分散系没有

C．胶体的聚沉是化学变化

D．NaCl晶体既可制成溶液又可制成胶体

解析：选D　氢氧化铁胶体微粒是多个氢氧化铁分子的集合体，所以将1 L 2 mol·L－1 FeCl3溶液制成胶体后，其中含有的氢氧化铁胶粒数小于2NA，故A错误；溶液与胶体的本质区别是分散质粒子的直径大小不同，故B错误；胶体的聚沉没有产生新的物质，是物理变化，故C错误；分散质直径在1～100 nm之间时的分散系为胶体，分散质直径小于1 nm时的分散系为溶液，NaCl晶体既可制成溶液又可制成胶体，故D正确。

3．下列有关胶体的说法，不正确的是(　　)

A．由于胶粒之间有排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，这是胶体具有介稳性的主要原因

B．纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米，因此纳米材料属于胶体

C．Fe(OH)3胶体在下图所示装置中通电一段时间后，阴极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶体微粒带正电

D．用下图装置可以净化淀粉胶体

解析：选B　由于胶粒之间有排斥作用，因此胶粒不易聚集成大的颗粒，这是胶体具有介稳性的主要原因，故A正确；纳米材料微粒直径一般从几纳米到几十纳米，但其属于纯净物，不属于胶体，故B错误；Fe(OH)3胶体通电一段时间后，阴极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒带正电，胶体不带电，故C正确；根据淀粉胶粒不能透过半透膜，溶液中的离子可以透过半透膜，所以能用该装置净化淀粉胶体，故D正确。

4．淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇到碘单质，可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合，装在半透膜中，浸泡在盛蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验，能证明半透膜完好无损的是(　　)

A．加入BaCl2溶液有白色沉淀

B．加入碘水不变蓝

C．加入BaCl2溶液无白色沉淀

D．加入碘水变蓝

解析：选B　胶体不能透过半透膜，溶液可以透过半透膜。因淀粉是胶体，不能透过半透膜，则只要半透膜不破损，淀粉就不会进入烧杯中，取烧杯中液体进行实验时，加入碘水就不变蓝。故选B。

5．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中不正确的是(　　)

A．溶液能透过半透膜，而浊液和胶体不能透过半透膜

B．分别用一束光照射三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应

C．三种分散系的稳定性：FeCl3溶液＞Fe(OH)3胶体＞Fe(OH)3浊液

D．Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液均能与盐酸反应，且反应现象相同

解析：选D　溶液的分散质粒子的直径较小，可以透过半透膜，浊液和胶体的分散质粒子的直径较大，不能透过半透膜，A正确；丁达尔效应是胶体特有的性质，溶液和浊液无丁达尔效应，B正确；分散系的稳定性顺序：溶液＞胶体＞浊液，C正确；向Fe(OH)3胶体中加入盐酸，Fe(OH)3胶体会先聚沉，再发生中和反应溶解，Fe(OH)3浊液立即与盐酸发生中和反应溶解，二者反应现象不同，D错误。

6．用下列方法来制备溶胶：①0.5 mol·L－1 BaCl2溶液和等体积的2 mol·L－1 H2SO4相混合并振荡；②把1 mL饱和氯化铁溶液逐滴加入20 mL沸水中，边加边振荡；③把 1 mol·L－1水玻璃加入10 mL 1 mol·L－1盐酸中，用力振荡。可行的是(　　)

A．只有①② B．只有①③

C．只有②③ D．①②③

解析：选C　①中H2SO4溶液浓度太大，会生成BaSO4沉淀，得不到BaSO4胶体，不可行；②是制备Fe(OH)3胶体的正确方法，可行；③中水玻璃与盐酸反应生成硅酸，硅酸难溶于水，易形成胶状物，可行；综上所述答案为C。

7．“纳米材料”是粒子直径为1～100 nm(1 nm＝10－9 m)之间的材料，纳米碳就是其中一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质：①是溶液　②是胶体　③能产生丁达尔效应　④能透过滤纸　⑤不能透过滤纸　⑥静置后会析出黑色沉淀。正确的选项有(　　)

A．①④⑤ B．②③④

C．②③⑥ D．①③④⑥

解析：选B　将“纳米材料”分散到蒸馏水中形成的分散系为胶体，能产生丁达尔效应，能透过滤纸且不能透过半透膜，胶体是介稳体系，静置后不会出现沉淀，故②③④正确。

8．有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种胶体溶液，甲和丙、乙和丁、丙和丁、乙和Fe(OH)3胶体两两混合，均出现胶体凝聚，则胶体微粒带负电荷的胶体溶液是(　　)

A．甲和乙 B．乙和丙

C．丙 D．甲和丁

解析：选B　吸附正电荷的氢氧化铁胶体粒子和乙混合聚沉，说明乙胶体粒子吸附负电荷；甲和乙、乙和丁混合发生聚沉说明甲和丁胶体粒子吸附正电荷；丙和丁混合聚沉说明丙胶体粒子吸附负电荷；所以乙和丙胶体粒子吸附负电荷。

9．某同学在实验室进行了如图所示的实验，下列说法中错误的是(　　)

A．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离

B．X、Z烧杯中分散质相同

C．Y中产生的气体为CO2

D．Z中分散系能产生丁达尔效应

解析：选B　A项，过滤法可以分离固体和液体，正确；B项，X是氯化铁溶液，分散质是Cl－和Fe3＋，Z是氢氧化铁胶体，分散质是氢氧化铁胶粒，错误；C项，加入碳酸钙，碳酸钙能够与酸反应放出二氧化碳，正确；D项，Z是氢氧化铁胶体，能产生丁达尔效应，正确。

10．我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3 nm)恢复了磁性。“钴酞菁”分子的结构和性质与人体内的血红素和植物的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”分子的说法不正确的是(　　)

A．其直径比Na＋的大

B．其在水中形成的分散系能产生丁达尔效应

C．其在水中形成的分散系属于胶体

D．其在水中形成的分散系属于乳浊液

解析：选D　“钴酞菁”分子的直径为1.3 nm，Na＋半径小于1 nm ，故A正确；“钴酞菁”分子的直径为1.3 nm，在水中形成的分散系属于胶体，具有胶体的性质，有丁达尔现象，故B、C正确，D错误。

11．(1)“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径从几纳米到几十纳米的材料，如将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物可能具有的性质是(　　)

A．所得液体能全部透过半透膜

B．能全部透过滤纸

C．有丁达尔效应

D．所得物质一定是悬浊液

(2)把淀粉溶液溶于沸水中，制成淀粉胶体，鉴别溶液和淀粉胶体可以利用的方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)把少量的饱和FeCl3溶液滴入沸水中，制成Fe(OH)3胶体，制备氢氧化铁胶体的化学方程式为________________________________________，向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸至稀硫酸过量可观察到的现象是____________________________________，写出上述反应的化学方程式________________________________________________________________________。

解析：(1)分散系中分散质的微粒直径在1～100 nm之间的属于胶体，则“纳米材料”分散到合适的分散剂中，得到的混合物属于胶体，具有胶体的性质；胶体的分散质微粒的直径较大，不能透过半透膜，但能透过滤纸，故A错误，B正确；胶体都能产生丁达尔效应，故C正确；胶体不是悬浊液，故D错误；(2)胶体和溶液的区别：胶体具有丁达尔效应，而溶液不具备，可以据此来鉴别二者；(3)制备胶体的原理是利用铁离子水解生成氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl；向Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，胶体会先发生聚沉，然后Fe(OH)3与硫酸发生复分解反应，沉淀又消失，发生反应的化学方程式为2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。

答案：(1)BC　(2)用可见光照射后可观察是否有丁达尔效应，若有则为淀粉胶体　(3)FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl　先有红褐色沉淀生成，后红褐色沉淀溶解，溶液变为棕黄色　2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O

12．胶体金即金溶胶，其具有光吸收性、呈色性和胶体性等特点。免疫胶体金技术作为胶体金标记物， 可实现对抗原抗体的测定。

用白磷还原法可制得一种金的分散系，该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。

其操作步骤如下：

a．取20%白磷(①)的乙醚溶液0.5 mL，加蒸馏水(②)60 mL。

b．先滴加1%氯化金水溶液(③)0.75 mL，再滴加0.1 mol·L－1 K2CO3 (④)溶液0.6  mL，振荡变成棕红色。

c．加热煮沸至溶液变成透明红色。

d．分离提纯，除去无机溶质。

所得分散系中，金颗粒的直径在5～12 nm之间。

请回答下列问题：

(1)上述物质①②③④中属于单质的是________(填序号，下同)，属于化合物的是________，属于盐的是_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)该分散系属于________，其分散质是____________。

(3)步骤a过程属于________(填“化学”或“物理”，下同)变化，步骤b属于__________变化。

解析：(1)上述物质中，①为白磷，由P元素组成，为单质；②为蒸馏水，是由H、O两种元素组成的纯净物，属于化合物；③为氯化金水溶液，是由氯化金和水两种物质组成的，属于混合物；④为K2CO3，属于纯净物，也属于化合物。从而得出结论：属于单质的是①，属于化合物的是②④，属于盐的是④。(2)由金颗粒直径介于1～100 nm，确定该分散系属于胶体，其分散质是金颗粒。(3)由题中描述可知，步骤a是物质的溶解过程，属于物理变化；步骤b中有新物质生成，属于化学变化。

答案：(1)①　②④　④　(2)胶体　金　(3)物理　化学

13．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性。制备时将含等物质的量的硫酸亚铁和硫酸铁的溶液混合，再滴入稍过量的氢氧化钠溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的、分散质粒子直径在36～55 nm 之间的磁流体。下列说法中不正确的是(　　)

A．该磁流体是一种纯净物

B．向分散系中插入电极，阳极周围黑色不变

C．所得分散系能透过滤纸不能透过半透膜

D．所得的磁流体能产生丁达尔效应

解析：选A　磁流体分散系分散质粒子直径在36～55 nm，属于胶体，为混合物，A说法错误；磁流体胶粒带有电荷，通直流电发生电泳，阴极周围颜色会发生变化，B说法正确；胶体，能够透过滤纸，不能透过半透膜，C说法正确；胶体有丁达尔效应，所以当一束强光通过此磁流体时会出现光亮的通路，D说法正确。

14．下列事实与胶体性质无关的选项个数为(　　)

①水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染

②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物

③夏季的清晨，在密林中经常可以看到一缕缕的光束

④向Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解

⑤向豆浆中加入盐卤制作豆腐

⑥向FeCl3溶液加NaOH溶液产生红褐色沉淀

A．2 B．3

C．4 D．5

解析：选A　①烟尘为胶体，胶体的性质之一是电泳，通过高压直流电除去大量的烟尘，可以减少对空气的污染，与胶体的性质有关；②得到的是乳浊液，不属于胶体；③是胶体的丁达尔效应，与胶体性质有关；④是胶体的聚沉，与胶体有关；⑤豆浆为胶体，加入盐卤，使胶体发生聚沉，与胶体性质有关；⑥发生的反应为FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，与胶体的性质无关；②⑥符合题意，故选A。

15．鸡蛋的内膜是一种半透膜，某同学拟用这种半透膜进行除去淀粉溶液中所含食盐的实验。设计步骤如下：

①把鸡蛋的一头敲破，倒出蛋清、蛋黄，洗净蛋膜内部，将另一头浸泡在稀酸中溶去部分蛋壳(中间的蛋壳留着，起固定作用)；

②在一只小烧杯中加入适量蒸馏水，将洗净了蛋膜外部的蛋壳架在小烧杯上，蛋膜浸入蒸馏水中(如上图)；

③向蛋膜内加入淀粉和食盐的混合溶液，静置一段时间；

④拿走蛋膜，检验烧杯中有无淀粉和食盐。

根据以上叙述，回答下列问题：

(1)步骤①中溶解蛋壳(主要成分为CaCO3)的酸最好是________(填“盐酸”“硫酸”或“醋酸”)。

(2)检验烧杯中有无淀粉的操作是_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)检验烧杯中有无NaCl的操作是____________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)为尽可能全部除去淀粉溶液里的食盐，可采取的措施是________(填字母)。

A．换大烧杯，用大量水进行渗析

B．多次渗析，每次用水量不要太多

C．将蛋膜放在有流水的水槽中进行渗析

(5)如何证明淀粉溶液中的食盐有没有全部除去？简述实验过程：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：溶液和胶体的本质区别就是分散质微粒直径的大小，利用其大小的差别可以用半透膜将溶质粒子(Na＋、Cl－)和胶体粒子(淀粉)分离。检验NaCl就是检验Na＋或Cl－，据此要注意不能用盐酸溶解蛋壳，最终设计相应的方案检验Cl－。

答案：(1)醋酸　(2)取少量烧杯中液体，加入碘水看是否变为蓝色　(3)另取少量烧杯中液体，加入几滴硝酸银溶液，看是否有白色沉淀生成　(4)BC　(5)取蛋膜中液体，加入几滴硝酸银溶液，看是否有白色沉淀生成

16．由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬，会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物，溶于水会形成胶体。

(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是＋3价，则其中铁元素是________价。CrO是一种酸根离子，则Fe(CrO2)2属于________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。

(2)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是________(填字母)。

a．都不稳定，密封放置产生沉淀

b．两者均有丁达尔效应

c．分散质微粒均可透过滤纸

(3)已知胶体的分散质不能透过半透膜，但水分子等小分子或离子能透过半透膜。提纯明胶的装置是下列中的________(填字母)。

解析：(1)Fe(CrO2)2中，氧元素是－2价，铬元素是＋3价，根据化合物中各元素的化合价代数和为0，求出铁元素是＋2价；Fe(CrO2)2是由亚铁离子和CrO组成的盐。

(2)胶体较稳定，溶液是稳定的，故a错误；溶液无丁达尔效应，胶体有丁达尔效应，故b错误；胶粒和溶质都可透过滤纸，故c正确。

(3)提纯胶体的方法是渗析，所以使用的装置是D。

答案：(1)＋2　盐　(2)c　(3)D