高考化学 分散系知识精讲

分类分散质分散剂组成分散系液体胶体浊液第五节 溶液【知识网络】分散系分类溶液胶体悬浊液乳浊液分散质直径10-7m不透过滤纸分散质微粒单个小分子或离子小分子和离子的聚集颗粒或高分子颗粒固体小颗粒小液滴分散质状态固、液、气固、液、气固液主要特征均一、透明、稳定，均一、透明、较稳定，不均一、不透明、不稳定实例NaCl溶液蛋清、Fe(OH)3胶体泥浆水苯酚与水鉴别无丁达尔现象有丁达尔现象静置沉淀静置分层分离方法蒸发、结晶渗析、盐析过滤分液【易错指津】1溶解度的概念必须使用于一定温度下的饱和溶液。如：已知t时，某物质的不饱和溶液a g中含溶质mg。若该溶液蒸发b g水并恢复到t时，析出溶质m1g。若原溶液蒸发cg水并恢复到t时，则析出溶质m2g。用S表示该物质在t时的溶解度。下式中正确的是（1996年全国高考题）A.S=100m/(a-m) g B.S=100m2/c g C.S=100(m1-m2)/(b-c) g D.S=100(m-m1)/(a-b) g错解：选B。在不饱和溶液a g中，蒸发掉c g水，恢复至同温析出溶质m2 g，这里的c g水与m2 g溶液质之间不存在该温度下溶解度概念中的溶质和溶液剂的质量比关系，即S不等于100m2/c g。正解：已知某饱和溶液蒸发m g水，析出n g溶质时恢复到原温度，则有s/100=n/m成立。现为不饱和溶液，两次蒸发都有溶质析出即都变为饱和，设第一次蒸发的水多，则析出溶质也一定多。然后把第一次蒸发分作两步，即先完成第二步，这时蒸发了c g水，析出m2 g溶液中质，溶液一定为饱和。在此基础上多蒸发了(b-c) g水多析出溶质为(m1-m2) g，所以有S/100=(m1-m2)/(b-c)，对照选项得解。答案：C2在一定温度下，饱和溶液的质量分数的数值应小于溶解度的数值。3若温度降低，饱和溶液析出的溶质是无水物，则m(析出溶质)=S(高)-S(低)/100+ S(高)m(高温时溶液)。若饱和溶液析出的晶体是结晶水合物，其结果是饱和溶液中的溶质、溶剂、溶液的质量以及饱和溶液的质量分数均发生变化。4浓溶液稀释时，溶质的质量不变；溶剂的质量变化，溶液的质量随之也变化，有：m(浓)+m(水)=m(稀)。但必须注意，稀溶液的体积不是浓溶液的体积与水的体积之和。如：密度为0.91g/cm3的氨水，质量分数为25%，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（1997年全国高考题）A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.无法确定不能认为1L氨水用1L水稀释后，体积加倍，物质的量浓度减半进而得出稀氨水质量分数也减半的结论。分析见例4。 5在结晶计算中要特别注意析出非结晶水合物和结晶水合物的区别。 6溶解度的有关计算中，由于对溶解度的概念理解不清而造成失误。 7同溶质不同浓度的溶液等体积混合后所得溶液的浓度的有关计算中，忽略了浓度与密度的关系。 如：已知25%氨水的密度为0.91g/cm-3，5%的氨水密度为0.98g/cm-3，若将上述两种溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数（1999年全国高考题）A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法估算错解：想当然的认为(25%+5%)/2=15%，忽略了两者的密度不同，从而导致错误，选答案A。分析见例5。 8胶体和溶液的本质区别是：分散质微粒的大小。“胶体带有电荷”的说法是错误的，胶体是一个整体与溶液一样并不带有电荷，带电荷的是胶体中的分散质微粒。【典型例题评析】例1 下列关于胶体的叙述不正确的是（2000年全国高考题）A.布朗运动是胶体微粒特有的运动形式，可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来B.光线透过胶体时，胶体发生丁达尔现象C.用渗析的方法净化胶体时，使用的半透膜只能让较小的分子、离子通过D.胶体微粒具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象思路分析：本题全面考查了胶体多方面的知识，包括胶体的鉴别、性质和净化方法。布朗运动是英国植物家布朗把花粉悬浮在水中，用显微镜观察发现花粉作不停运动，后被称作布朗运动，如用超显微镜观察胶粒时，也有此特点，但花粉是悬浮颗粒，A错（实质上分散系是按分散质的大小分类的）；根据胶体性质B、C、D均正确。答案：A方法要领：分散系分为溶液、浊液和胶体的依据是分散质的直径大小。胶体有两种类型：粒子胶体，如AgI、Fe(OH)3胶体，分子胶体，如淀粉、蛋白质胶体；分散系的分离方法，因分散质的大小或状态而定：悬浊液用过滤方法；乳浊液用分液方法；胶体溶液用渗析方法；溶液可用蒸发结晶等方法。胶体凝聚方法有：加热；加电解质；加带相反电荷的胶粒的胶体溶液。例2 用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1-100nm,1nm=10-9m）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的微粒直径和这种粒子具有相同数量级的是（2000上海高考题）A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液思路分析：本题通过热点题材纳米为素材，实质考查考生对分散系分类的理解。分散质直径在10-9m10-7m之间的分散系为胶体。答案：C方法要领：分散系分类依据是分散质直径的大小，据此作出判断。例3 将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始产生沉淀,继续滴加沉淀又溶解,该溶液是（1997年全国高考题）A.硅酸溶胶 B.2mol/LNaOH溶液 C.2mol/LH2SO4溶液 D.2mol/LMgSO4溶液思路分析：使Fe(OH)3溶胶凝聚的方法有加热；加入带相反电荷胶粒的胶体溶液；加入电解质溶液。题中所给的四种物质均可以使Fe(OH)3溶胶凝聚。由于产生的Fe(OH)3沉淀又溶解，可推知所加的物质是酸。答案：C引申发散：发生“先沉淀后溶解”实验现象：1.胶体(酸/碱)溶液中加碱或酸 2.Ca(OH)2溶液中通CO2或SO23.Ca(ClO)2溶液中通CO2 4.Al3+加入OH-5.AlO2-加入H+ 6.Ca(OH)2溶液中加H3PO4例4 密度为0.91g/cm3的氨水，质量分数为25%，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（1997年全国高考题）A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.无法确定思路分析：取液体体积1mL，则混合溶液的质量分数为：1mL0.91g/mL25% 1mL0.91g/mL+1mL1g/mL若X的质量分数越大，密度越小的物质，混合溶液的1 得：X，2,C12C2，质量加倍50g水50mL V=50mL(2)2=(1/2)(1/2) 1/22 122 V50mL(加水少于50mL)氨水答案相反：(1) C122 V50mL例7 将60的硫酸铜饱和溶液100g，冷却到20，下列说法正确的是（1996年上海市高考题）A.溶液质量不变 B.溶剂质量发生变化C溶液为饱和溶液，浓度不变. D.有晶体析出，溶剂质量不变思路分析：将60的硫酸铜饱和溶液100g，冷却到20时，要析出CuSO4.5H2O晶体。这个过程中溶液质量减少，A错；溶液为20的饱和溶液，与60相比浓度减小，C错；有晶体析出，同时带出水，溶剂质量减少，D错。答案：B方法要领：因温度降低析出的是结晶水合物，若抓住原溶液溶剂量的减小，依据溶解度概念公式即可突破。例8 标准状况下,aLHCl溶于1000g水中,得到的盐酸密度为bg/mL,则该盐酸浓度是（1998年上海市高考题）A.a/22.4mol/L B.ab/22400mol/LC.ab/(22400+36.5)mol/L D.1000ab/(22400+36.5a)mol/L思路分析：运用气体摩尔体积及物质的量浓度来求解：首先求出HCl物质的量，再由溶液的质量和密度求出溶液的体积。C=(a/22.4)/(36.5a/22.4+1000)/1000b。答案：D方法要领：求溶液的体积时，不能误认为原水的体积，此外由溶液的质量换算成体积时，要除以1000，把原体积（mL）转化为L。一题多解：a单位L,b单位g/mL，两者单位统一，a乘以1000。例9 已知某盐在不同温度下的溶解度（见下表）：T/010203040S/100gH2O11.515.119.424.437.4若把质量分数为22%的该盐溶液由61逐渐冷却，则开始析出晶体的温度应在（1998年全国高考题）A.010 B.1020 C.2030 D.3040思路分析：在某温度下，若22%的该盐溶液为饱和溶液，则它的溶解度S：(100g-22g):22g=100g:S S=28.2g可知28.2g介于24.4g至37.6g之间，当温度降至3040时，就可以析出晶体。答案：D方法要领：据饱和溶液质量分数与溶解度的关系，可求得不同温度下溶质的质量分数。例10 100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在T温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A，电解时间为10.00h。电解结束温度重新调至T，分离析出KOH.2H2O晶体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。已知不同温度下每100g溶液中无水氢氧化钾的质量为：（1998年全国奥赛预赛试题）温度/ t0102030KOH/g49.250.852.855.8求温度T，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。注：法拉第常数F=9.65104C.mol-1，相对原子质量：K39.10，O16.0，H1.01。思路分析：（1）电解KOH水溶液实质是电解水。10.00h6.00A的电解总提供电量Q=It=2.16105C，相当于2.24mol(2.16105C/9.65104C.mol-1)电子，即被电解的水是1.12mol，质量为20.1g。从剩余溶液的总质量知，有35.2g(200g-164.8g)物质离开溶液，其中20.1g是水，所以结晶KOH.2H2O的质量=35.2g-20.1g=15.1g。（2）15.1g的晶体中，m(KOH)=M(KOH)(15.1g/92g)=9.2g，m(H2O)=5.9g。这样进一步推算出剩余的164.8g溶液中有KOH：100g-9.2g=90.8g，有水：100g-20.1g-5.9g=74g。由于它是饱和溶液，可得100g溶液中KOH的质量为： 90.8g/(90.8g+74g)100=55.1g。（3）假设在30和20之间，溶解度和温度之间呈直线关系，即以两种点（20，52.8）、（30，55.8）连成一条直线，可算出55.1对应的温度为：t=20+(55.1-52.8)/(55.8-52.8)10=28()答案：（1）15.1g （2）55.1% （3）28方法要领：先从电解水的事实算出水被电解的质量，然后算出析出KOH.2H2O的质量，接着再算出该溶液的浓度