第二章 化学物质及其变化Word文件下载.docx
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能否透过滤纸
能否透过半透膜
三、胶体的性质
现象
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
胶体分散质的粒子比溶液中溶质的微粒大,使光波发生散射
区别溶液和胶体
布朗运动
在超显微镜下可观察到胶体粒子在做不停的、无秩序的运动,叫做布朗运动
水分子从各个方向撞击胶体粒子,而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不相同的
——
电泳现象
在外加电场的作用下,胶体粒子在分散剂里向电极做定向移动的现象
胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附离子而带电荷
分离蛋白质、氨基酸;
血清电泳用于诊断疾病;
电泳电镀
聚沉
中和胶体粒子所带的电荷,使胶体粒子聚集长大,形成颗粒较大的沉淀从分散剂里析出的过程
胶体粒子带电,加电解质或带相反电荷的胶体,中和了胶体粒子所带的电荷,从而使分散质聚集成较大的微粒,在重力作用下沉淀析出
制豆腐、果冻等
③胶体的分类
类型
分散剂状态
实例
固溶胶
固态
有色玻璃、烟水晶
液溶胶
液态
淀粉溶液、Fe(OH)3胶体
气溶胶
气态
烟、云、雾
④胶体稳定存在的原因--------胶体的微粒带有电荷是胶体稳定存在的主要原因
胶体粒子具有相对较大的表面积,能吸附离子而带电荷,所以胶体粒子带电。
同种胶体粒子带同种电荷,互相排斥而稳定存在。
金属氧化物、金属氢氧化物胶粒吸附阳离子而带正电荷,如Al(OH)3、Fe(OH)3胶体;
非金属氧化物、金属硫化物、硅酸及土壤,如H2SiO3、As2S3胶体吸附阴离子而带有负电荷;
淀粉胶粒不带电。
⑤净化胶体的方法——渗析法
将胶体放入半透膜袋里,再将此袋放入水中,胶粒不能透过半透膜,而分子、离子可以透过半透膜,从而使杂质分子或离子进入水中而除去。
⑥胶体的应用
1.用丁达尔现象区别胶体与溶液。
但不能区分胶体与浊液,因为浊液中往往有胶体存在。
2.胶体凝聚的应用:
制豆腐;
墨水不能混用;
利用明矾净水;
不同血型的人不能相互输血;
工业制皂的盐析;
解释江河入海口三角洲的形成原理;
土壤的保肥作用。
3.胶体电泳现象的应用:
在冶金厂、水泥厂、硫酸厂常用高压电对气体作用,除去烟尘。
进行血清纸上电泳实验。
4.渗析应用:
可以进行精制胶体、进行血液透析。
注意:
①胶体中的分散质——可以是单个分子或离子或分子集合体
②胶体聚沉后一般情况下都生成沉淀,但有些胶体聚沉后,胶体粒子和分散剂凝聚在一起,成为不流动的冻状物,这类物质叫凝胶。
③电泳现象是由于胶体能带有电荷,在外加电场作用下能向阳极或阴极移动。
而有些胶体如淀粉溶液,胶粒为中性分子,无电泳现象。
【重点难点】
一、胶体聚集的方法:
①加入可溶性电解质。
加入的电解质在分散剂中电离,产生与胶体颗粒带有相反电荷的离子中和了胶粒所带的电荷,消除了胶粒之间的相互斥力,从而凝聚成大的颗粒而沉淀。
②加入胶粒带有相反电荷的胶体。
原因同上。
③加热。
加热可以加快胶粒的运动数量,增大了胶粒的碰撞机会而使胶体发生凝聚。
④久置。
注意,蛋白质的盐析(在电解质作用下,使大分子化合物从溶液中析出的过程,称为盐析)属于胶体的凝聚,是物理变化,而蛋白质的变性(加热、加重金属盐)凝聚则属于化学变化,不属于胶体意义上的凝聚。
二、一般既能与酸反应又能与碱反应的物质有:
1、单质Al2、氧化物Al2O33、氢氧化物Al(OH)3
4、盐:
包括多元弱酸的酸式盐和弱酸弱碱盐两种情况,如NaHCO3、NH4HCO3、NH4HS、(NH4)2S
等;
氨基酸如甘氨酸、丙氨酸等。
5、特殊情况还有:
单质Zn及其形成的ZnO、Zn(OH)2
【典型例题】
【例1】氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是
A.分散质颗粒直径都在1nm一100nm之间
B.能透过半透膜
C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成
D.呈红褐色
解析:
胶体粒子直径在1—100nm之间,溶液的分散质粒子直径小于1nm;
半透膜只能使溶液中分子或离子透过而不能使胶粒透过,以此用渗析法分离胶体与溶液;
黄色的氯化铁溶液加热蒸干过程中促进了氯化铁的水解,产生氢氧化铁,灼烧后转化为氧化铁;
而红褐色氢氧化铁胶体在加热蒸干过程中先凝聚成氢氧化铁沉淀,灼烧后也转化为氧化铁。
故选C。
【例2】下列物质肯定为纯净物的是
A.只有一种元素组成的物质B.只有一种原子构成的物质
C.只有一种分子构成的物质D.只有一种元素的阳离子与另一元素的阴离子构成的物质
解析:
本题考查物质分类的依据。
纯净物的特征是由一种物质或同种分子构成。
A、B两项只有一种元素组成或只有一种原子构成的物质可能为O2、O3或金刚石、石墨;
D项阳离子可能有变价离子,
如Fe2+、Fe3+,则其与阴离子构成的物质就可能为混合物,如FeCl2、FeCl3的混合物。
评析:
解决此类问题的关键是准确理解概念的内涵和外延,对概念进行比较,找到它们的本质区别即分类的依据。
【例3】在Fe(OH)3胶体中,逐滴加入HI稀溶液,会出现一系列变化。
(1)先出现红色沉淀,原因是。
(2)随后沉淀溶解,溶液呈黄色,此反应的离子方程式是。
(3)最后溶液颜色加深,原因是,此反应的离子方程式是。
(4)若用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现上述哪些相同的变化现象(填写上面各题序号)。
HI为电解质,刚加入时因中和了Fe(OH)3胶体中胶粒所带电荷,使其发生聚沉,所以产生沉淀;
又因HI为强酸,继续加入后酸性增强,与Fe(OH)3发生中和反应而使其溶解;
随溶液中Fe3+浓度增大,I-与Fe3+发生氧化还原反应有I2生成使溶液颜色加深;
若用稀盐酸,由于Cl-与Fe3+不发生反应故只会发生
(1)、
(2)两种现象。
【课后练习】
一、填空题
1.Na2CO3俗名纯碱,下面是对纯碱采用不同分类法的分类,不正确的是
A.Na2CO3是碱B.Na2CO3是盐C.Na2CO3是钠盐D.Na2CO3是碳酸盐
2.下列分散系最稳定的是
A.悬浊液B.乳浊液C.胶体D.溶液
3.下列现象或应用不能用胶体知识解释的是
A.肾功能衰竭等疾病引起的尿毒症,可利用血液透析进行治疗
B.牛油与NaOH溶液共煮,向反应后所得溶液中加入食盐细粒有晶体析出
C.花粉在水面上作布朗运动
D水泥冶金厂常利用高压电除去工厂烟尘,减少对空气的污染
4.有关胶体和溶液的比较中正确的是
A.溶液呈电中性,胶体带有电荷
B.溶液中溶质粒子运动有规律,胶体粒子运动无规律
C.溶液中通过光束没有特殊现象,胶体中通过光束有丁达尔现象
D.通电后,溶液中溶质粒子一定分别向两极移动,而胶体中分散质粒子向某一极移动
6.医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的尿毒症时,最常用的血液净化手段是血液透析。
透析原理同胶体的渗析类似。
透析时,病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。
血液中,蛋白质和血细胞不能透过透析膜,血液内的毒性物质则可能透过。
由此可以判断下列说法正确的是
A.蛋白质、血细胞不溶于水,毒性物质可溶于水
B.蛋白质以分子形式存在,毒性物质以离子形式存在
C.蛋白质、血细胞的微粒直径大于毒性物质的微粒直径
D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸,毒性物质能透过滤纸
7.下列几种分散质,其中分散在水中能形成胶体的是
淀粉
蔗糖
Fe2(SO4)3
大小为10nm的某种分子构成的易溶物
A.
B.
C.
D.全部
8.NaCl溶于水形成溶液,如果NaCl分散在汽油中,形成的分散系是
A.溶液B.悬浊液C.乳浊液D.胶体
9.用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体,正确的操作是
A.将溶液滴入蒸馏水中即可
B.将溶液滴入热水中,生成棕黄色液体即可
C.将溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
D.将溶液滴入沸水中,并继续煮沸至生成红褐色液体即可
10.20℃时,食盐的溶解度是36g,根据这句话的涵义,判断下列说法中正确的是
A.100g水溶解36g食盐恰好能配成饱和溶液
B.20℃时,100g食盐饱和溶液里含有36g食盐
C.20℃时,把136g食盐饱和溶液蒸干可得到36g食盐
D.饱和食盐水中溶质、溶剂和溶液的质量比为36:
100:
136
二、填空题
11.就教材中“氢氧化铁胶体”的制备实验中应该注意的事项,回答以下几个问题。
⑴实验中必须要用蒸馏水,而不能用自来水。
原因是。
⑵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。
⑶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。
这样操作的原因是
。
12.
(1)实验室里有一些混有少量碘化钾的淀粉胶体,欲除去其中的KI,试叙述所用方法及分离步骤。
(2)检验上述分离后的胶体中不含碘化钾的方法是。
13.下列物质
黄泥浆水
敌敌畏分散在水中
氯水
通入过量CO2的石灰水
饱和FeCl3溶液滴入沸水中
盐酸滴加到Na2S2O3溶液中
油脂溶于苯中
淀粉溶液(用序号填写下列空格):
(1)属于悬浊液的是;
(2)属于乳浊液的是;
(3)属于胶体溶液的是;
(4)属于溶液的是。
14.⑴实验操作中,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。
⑵今有两瓶标签模糊不清,只知道分别盛有淀粉溶液和氯化钠溶液,试用多种方法对其鉴别。
(写出2种方法给6分,再多写出正确方法的奖励2分)
①。
②。
③。
第二节离子反应
1.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离,通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。
2.了解常见离子的检验方法。
复习重点、难点:
离子反应及其发生的条件。
基础知识点:
1.溶液导电的原因是在外加电场的作用下,___________________。
2.电离指电解质_____________,电离过程不需要通电。
3.电解质与非电解质的区别
电解质
非电解质
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物
化合物类型
离子化合物(强碱、盐),强极性共价化合物
非极性共价化合物、弱极性共价化合物、大多数有机物
能否直接电离
溶于水或熔融时,直接能电离
溶于水或熔融时,不能直接导电
通电时的现象
溶于水或熔融时能导电
溶于水或熔融时不能导电
实例
H2SO4、HF、CaO等
SO3、NH3、CH4等
4.写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
(1)HCl:
______________;
(2)NaN03:
_____________;
(3)Ba(OH)2:
____________;
(4)CH3COOH:
(5)Cu(OH)2:
(6)H2S03:
_____________。
5.
(1)电解质;
在______或______能够导电的化合物。
(2)非电解质:
在______或______都不能导电的
(3)强电解质:
在___________的电解质
(4)弱电解质:
6.离子反应指__________、___________之间发生的反应都是离子反应。
7.书写下列反应的离子方程式:
(1)NaOH溶液和H2S04溶液反应:
_____________________________________;
(2)NaCl溶液和AgNO3溶液:
_________________________________________;
(3)Ba(OH)2溶液和H2S04溶液:
_____________________________________。
一、电解质中的“是与非”、“强与弱”
1、“是与非”
(1)电解质概念中的或,两种情况任取一即可;
非电解质概念中的无论和都,两种情况必须同时满足。
(2)无论是电解质还是非电解质,阐述的对象都是化合物。
因此单质即不是电解质也不是非电解质。
溶液是混合物,因此也即不是电解质也不是非电解质。
(3)氨气,二氧化硫溶于水均能导电,但并非它们本身能电离出自由离子,而是它们与水反应的生成物NH3•H2O、H2SO3能电离出离子而导电,所以氨气,二氧化硫都是非电解质。
(4)电离不需要通电,电离是电解质溶液导电的前提。
(5)能导电的物质不一定是电解质,如石墨等;
电解质本身不一定能导电,如食盐晶体。
(6)电解质溶液中,阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等,故溶液显电中性,称电荷守恒。
2、“强与弱”
(1)表解
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液里全部电离成离子的电解质
在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质
电离程度
完全
部分
电离条件
水或熔化
水
化合物种类
离子化合物,某些共价化合物
共价化合物
溶液里的粒子
离子
分子、离子
实例
强酸、强碱、大部分的盐
弱酸、弱碱和难溶性碱、水
(2)电解质溶液导电能力的强弱只取决于在相同条件下溶液中自由离子的浓度和其所带电荷的多少。
(3)难溶性盐(如CaCO3、BaSO4等)在水中的溶解度极小,导电能力很小,但由于它们是离子化合物,在水溶液中溶解的那部分能完全电离,故它们属于强电解质。
(4)溶液导电性的强弱与电解质的强弱没有必然的联系。
导电能力强的溶液不一定是强电解质溶液,强电解质溶液不一定导电能力强。
二、电离方程式书写注意的几个问题
1、电离方程式的书写:
强电解质用“=”,弱电解质用“
”
2、多元弱酸的分步电离,分步书写,且第一步电离为主,各步方程式不可叠加。
H2S
HS—+H+H3PO4
H++H2PO4—
3、多元弱碱,分步进行,但一步书写到位:
Mg(OH)2
Mg2++2OH—
4、多元强酸酸式盐一步书写到位:
NaHSO4=SO42—+H++Na+
5、多元弱酸酸式盐:
NaHCO3=HCO3—+Na+;
HCO3—
CO32-+H+
6、两性氢氧化物的电离(以氢氧化铝为例):
三、离子方程式书写时应注意两方面问题:
1、哪些物质可以改写成离子形式,哪些物质不能写成离子形式。
(1)易溶于水且易电离的物质溶于水中后写成离子形式。
如强酸,强碱,可溶性盐。
虽然易溶于水且易电离,但反应是在干态条件下或浓H2SO4溶液中进行,则也应写成分子形式。
如:
2NaCl固+H2SO4(浓)
Na2SO4+2HCl↑
(2)酸式盐中“HSO4-”可写成“H+”与“SO42-”,但HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-等弱酸的酸式酸根不能分开写。
(3)微溶物在产物中应写分子形式,在反应物中视具体情况定,如石灰水写离子,石灰乳写化学式。
2、离子反应方程式中系数处理:
方程式两边各物质前的系数含有公约数可以削掉,例如:
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O写成离子形式为:
2H++2OH-=2H2O,所以“2”可以去掉,离子方程式为H++OH-=H2O。
只在部分物质的系数有公约数则不能去掉。
例如:
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
其离子方程式为:
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
不能写成:
Ba+2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
四、判断离子方程式书写是否正确的五条原则:
1、依据物质反应的客观事实.
释例1:
铁与稀盐酸反应:
2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(错误),正确的是:
Fe+2H+=Fe2++H2↑.
2、必须遵守质量守恒定律.
释例2:
Cl2+I-=Cl-+I2(错误),正确的是:
Cl2+2I-=2Cl-+I2.
3、必须遵守电荷平衡原理.
释例3:
氯气通入FeCl2溶液中:
Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-(错误),正确的是:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-.
4、氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理.应注意判断氧化剂和还原剂转移电子数是否配平.
5、必须遵循定组成原理(即物质中阴、阳离子组成固定).
释例4:
Ba(OH)2溶液和稀H2SO4混合:
Ba+OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O(错误),
正确的是:
Ba2++2OH-+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O.
五、如何判断溶液中离子能否大量共存
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;
若离子之间能发生反应,则不能大量共存.
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存.
(1)生成难溶物或微溶物:
如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-和OH-、OH-与Cu2+等不能大量共存.
(2)生成气体或挥发性物质:
如NH4+与OH-,H+与CO32-、HCO3-、S2-、HSO3-、SO32-等不能大量共存.
(3)生成难电离的物质:
如H+与CO32-、S2-、SO32-、F-、ClO-等生成弱酸;
OH-与NH4+、Cu2+等生成弱碱;
H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存.
(4)发生氧化还原反应:
氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)不能大量共存.注意Fe2+与Fe3+可以共存;
MnO4-与Cl-不能大量共存.
2.附加隐含条件的应用规律:
(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等.
(2)强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子.
(3)强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子.
【例1】下列物质中,属于强电解质的是(),属于弱电解质的是(),属于非电解质的是()。
A.碘化钾B.乙醇C.氨气D.蔗糖E.氢硫酸
F.硫酸氢钠G.氨水H.液氧I.氢氧化钠溶液
抓住电解质、非电解质概念区别。
化合物——不导电(即不电离),是非电解质,故应选B、C、D为非电解质。
强电解质、弱电解质本质区别:
电解质——全部电离(即强酸、强碱、盐)为强电解质,故应选A、F,而E、G为弱电解质。
此题易出错为在强电解质中选氢氧化钠溶液,应注意,此为混合物,不应是电解质范围。
注:
对于酸和碱在电解质上的选择有特殊规定,一般称为某酸都视为电解质(包括溶液,因有些酸只存在于溶液中,如硫酸),对于某碱(除NH3·
H2O只存在于氨水中外)一般只有固态时为电解质,其溶液均视为混合物。
【例2】下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸氢钙溶液与盐酸混合HCO3-+H+=H2O+CO2↑
B.氢氧化铜中加入盐酸 H++OH-=H2O
C.氯化铁溶液中加入铁钉 Fe3++Fe=2Fe2+
D.铁与盐酸反应 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B选项中Cu(OH)2难溶于水,要用化学式表示,不能写成离子形式。
正确的应写成:
Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O。
C选项中氧化剂与还原剂之间转移的电子数不相等(即左、右两边电荷不守恒),正确的应写成:
2Fe3++Fe=3Fe2+。
D选项不符合实验事实,生成物写错,Fe与HCl反应生成FeCl2,而不是FeCl3。
Fe+2H+=Fe2++H2↑
【例3】在强酸性溶液中能大量共存,并且溶液为无色透明的离子组是( )
A.NH4+、Al3+、SO42-、NO3- B.K+、Na+、S2-、Cl-
C.K+、NH4+、MnO4-、SO42- D.Na+、K+、NO3-、HCO3-
在强酸性条件下,要考虑这些离子与H+能否共存。
溶液为“无色透明”要考虑各离子的颜色。
S2-、HCO3-均与H+不能共存S2-+2H+=H2S↑,HCO3-+H+=H2O+CO2↑,而MnO4-在水溶液中呈紫色。
【例4】用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号中的物质),写出所用试剂及离子方程式,并简述操作方法。
⑴BaCl2(HCl)试剂_________;
离子方程式______________________________________;
操作方法_________________________________________________________。
⑵O2(CO2)试剂___________;
离子方程式_______________________________________;
操作方法______________________________________________________,
⑶Cu(Zn)试剂______________;
离子方程式________________________________;
(1)适量Ba(OH)2或BaCO3;
H++OH—=H2O;
调至中性。
(2)气体通过足量NaOH溶液;
CO2+2OH—=CO32—+H2O;
洗气。
(3)足量CuSO4溶液;
Zn+Cu2+=Cu+Zn2+;
过滤。
一、选择题
1.加入适量的浓H2SO4,使下列离子浓度减小的是
A.CO32-B.Cl-C.Na
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