高考化学《分散系》考点例析及高分冲刺训练.docx
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高考化学《分散系》考点例析及高分冲刺训练
高考化学《分散系》考点例析及高分冲刺训练
、考点例析
【基本考点自查及及析】
考点聚焦
1.知道根据分散质粒子的大小,把分散系分为溶液、胶体和浊液
2.了解溶液、悬浊液、乳浊液的涵义。
3.了解溶液的组成,溶液形成过程,溶质溶解时的吸热和放热现象;理解溶液中溶质的质量分数的概念。
4.了解饱和溶液、不饱和溶液的概念,知道温度对溶解度的影响及溶解度曲线。
5.了解胶体的概念及其重要性质和应用。
6.知道用丁达尔效应区分溶液和胶体。
知识梳理
一、溶液的有关概念
1.溶液:
一种或几种物质 到另一种物质里,形成 、 的混合物。
溶液由 、 组成。
2.饱和溶液:
一定 下,一定量溶剂中不能 的溶液。
溶液是否饱和是相对的,改变 、、 等因素,不饱和溶液与饱和溶液可以相互转变。
3.溶质的质量分数:
用 溶液中所含溶质的 表示的浓度。
溶质的质量分数通常用ω表示,其数学表达式为:
。
配制一定溶质的质量分数的溶液的操作步骤为① ② ③ 。
现欲配制100g质量分数为10%的的NaOH溶液,需用到的实验仪器有 、
、 、 (必要时需注明仪器规格)。
4.固体溶解度:
一定温度下,某物质在100g 里形成 时所溶解溶质的 。
溶解度通常用S表示,单位为 。
其数学表达式:
。
一般用固体物质在25℃时的溶解度大小来衡量其溶解性:
易溶 ,可溶 ,微溶 ,不溶 。
5.溶解度曲线:
。
(1)溶解度曲线上的点表示物质,溶液所处的状态。
(2)溶解度曲线下面的的点,表示溶液所处的状态是状态。
(3)溶解度曲线上面的点,依其数据配制的溶液为对应温度时的溶液,且该溶质有剩余。
(4)两条溶解度曲线的交点,表示在该点所示的温度下,两种物质的相等。
如:
右图为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。
由图可知:
①当温度______时,硝酸钾与氯化钠的溶解度相等。
②当温度______时,氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度。
③图中P点表示KNO3对应的溶液是______
④当温度为10℃时,硝酸钾的溶解度是______。
6.结晶:
。
结晶水合物:
。
结晶水合物容易失去结晶水,常见的结晶水合物有:
如胆矾( )、绿矾( )、明矾( )、石膏( )、芒硝( )等。
7.风化与潮解
(1)风化:
。
①本质:
结晶水合物分解。
Na2CO3·10H2O=Na2CO3十10H2O
(无色晶体) (白色粉末)
②现象:
。
(2)潮解:
。
易潮解的物质有:
CaCl2,MgCl2,NaOH等。
①粗盐易潮解,而精盐不易潮解。
这是因为。
②一小块NaOH固体露置在空气中,会逐渐地→→。
这是因为。
③因为NaOH易潮解,所以用它作干燥剂时常与CaO混合制成碱石灰,以防其潮解。
思考:
下列说法是否正确?
若不正确,请说明理由。
(1)溶解是一个物理变化过程,溶解过程中没有明显的能量变化。
(2)饱和溶液不一定是浓溶液,但不饱和溶液一定是稀溶液,所以饱和溶液的质量分数一定大于不饱和溶液。
(3)气体的溶解度随温度升高而减小,固体溶解度随温度升高而增大。
(4)某温度下,将一块氯化铵晶体投入饱和的氯化铵溶液中,氯化铵晶体不会发生任何变化。
(5)一定温度时,有晶体析出的溶液一定是饱和溶液。
二、溶液的有关计算
有关溶液的计算,除了必需掌握溶解度S、溶质的质量分数ω的计算公式外,还必需掌握饱和溶液中,溶解度S、溶质的质量分数ω、物质的量浓度c之间的换算关系:
三、胶体
1.胶体的概念:
分散质直径在 之间的分散系。
胶体粒子不能通过 ,但能通过 。
所以分离胶体与溶液的方法是 。
2.胶体的性质:
胶体的性质主要为 运动、 现象和 。
3.胶体的制备:
将少量饱和的氯化铁溶液加入沸水中,可制备氢氧化铁胶体。
反应方程式如下:
。
思考:
各举一例说明胶体特性的应用:
(1)丁达尔效应
(2)电泳现象
(3)不能透过半透膜(4)吸咐性
四、分散系
1.概念:
一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合物叫做分散系。
被分散的物质叫做,物质分散于其中的物质叫做。
2.分散系的比较
分散系
种类
溶液
胶体
浊液
水溶液
非水溶液
粒子胶体
分子胶体
悬浊液
乳浊液
分散质粒子
离子或分子
分子
分子或离子的集合体
大分子
巨量分子集合的颗粒
巨量分子集合的液滴
举例
食盐水
碘酒
Fe(OH)3胶体
淀粉溶液
石灰乳
牛奶
分散质粒子直径⑴
1nm
1nm~100nm
100nm
均一性⑵
稳定性⑶
久置沉降
久置分层
能否通过滤纸⑷
能否通过半透膜⑸
有无丁达尔效应⑹
—
试题枚举
【例1】右图是M、N两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线。
下列说法中正确的是
A.t1℃时,N比M的溶解度大
B.温度从t1℃升高到t3℃时,N的饱和溶液中溶质的质量分数将增大
C.M比N的溶解度大
D.N中含有少量M时,可用降温结晶法提纯N
解析:
由图可看出,t1℃时N比M的溶解度大,A正确。
因N的溶解度随温度的升高而降低,故从t1℃升高到t3℃时N的饱和溶液中溶质的质量分数将减小,B错。
温度高于t2℃时M的溶解度大于N,温度低于t2℃时,M的溶解度小于N,C错。
N中含有少量M时,可用升温结晶法提纯N,D错。
答案:
A
【例2】摩尔质量为Mg/mol的某物质的溶解度曲线如图所示,现有t2℃300g该物质的溶液,在温度不变时蒸发掉50g水后,溶液恰好达到饱和,此饱和溶液的密度为ρg/mL,则饱和溶液的物质的量浓度为____mol/L,若将此饱和溶液降温至t1℃时,析出无水物晶体的质量为______g。
解析:
由溶解度曲线可知,在t2时,该物质的溶解度为a2g,
饱和溶液的溶质质量关分数可用下式计算:
再根据物质的量浓度和溶质质量分数的换算公式,求出溶液的物质的量浓度。
由t2℃的溶解度数据可求出溶液的溶质质量分数=
。
溶液的物质的量浓度=
设降温至t1时,析出的晶体的质量为χ
根据公式:
100+S(高温)∶S(高温)-S(低温)=高温下饱和溶液质量∶析出晶体质量
(100+a2)∶(a2-a1)=(300-50)∶χ
χ=250(a2-a1)/(100+a2)g
【例3】A、B两种化合物的溶解度曲线如右图。
现要用结晶法从A、B混和物中提取A。
(不考虑A、B共存时,对各自溶解度的影响。
)
(1)取50克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至20℃。
若要使A析出而B不析出,则混和物中B的质量百分比(B%)最高不能超过多少?
(写出推理及计算过程。
)
(2)取W克混和物,将它溶于100克热水,然后冷却至10℃。
若仍要使A析出而B不析出,请写出在下列两种情况下,混和物中A的质量百分比(A%)应满足什么关系式。
(以W、a、b表示。
只需将答案填写在下列横线的空白处.)
当W<a+b时,A%
当W>a+b时,A%。
解析:
(1)因为在20℃时,A的溶解度为10g,B的溶解度为20g,所以50gA和B的混合物溶于100g热水中,降温至20℃时,要使B不析出,A能析出,则在50g混合物中,B的质量应≤20g,A的质量应≥30g,即在50g混合物中B的质量分数应≤40%。
(2)要使B不析出,B的质量≤b,而A要析出,A的质量应>a。
当W<a+b时,只要A>a,即可满足条件,所以A%>
。
当W>a+b时,B≤b即可满足条件,所以A%≥
【例4】氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有的共同性质是()
A.分散系颗粒直径都在1~100nm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:
溶液中溶质颗粒直径都小于1nm,胶体中胶粒直径都在1~100nm之间,前者能透过半透膜,后者不能透过半透膜。
加热蒸干时,氯化铁水解为氢氧化铁,灼烧后,氢氧化铁分解为氧化铁,氧化铁溶液呈棕黄色,氢氧化铁胶体呈红褐色。
答案:
C
【高考考点荐入及例析】
【高考导航】
有关分散系的高考热点有:
①分散系有关概念的理解与判断,胶体的重要应用②溶解度的计算,考查内容主要有两大类:
一是关于溶解度概念的基本计算,题目多数注重对概念的理解,较为简单;二是综合计算,题目常在进行溶解度的计算过程中,伴有分析推理判断。
一.溶液
1.溶液:
一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均一稳定的混合物叫做溶液。
2.溶质:
被溶解的物质。
3.溶剂:
能溶解其他物质的物质。
常用的无机溶剂有:
H2O、液氨;有机溶剂有:
CCl4、苯、酒精、汽油等。
5.饱和溶液:
在一定温度下,一定量溶剂里,不能再继续溶解某溶质的溶液。
6.不饱和溶液:
在一定温度下,一定量溶剂还能继续溶解某溶质的溶液。
7.溶解平衡:
8.溶解度:
在一定温度下,某物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解溶质的克数。
溶解性:
易溶微溶难(不)溶
溶解度:
>10g<1g<0.01g
9.溶解度曲线:
二.胶体的分类和性质
三.比较三种分散系
分散系种类
溶液
胶体
浊液
水溶液
非水溶液
粒子胶体
分子胶体
悬浊液
乳浊液
分散质微粒
离子或分子
分子
分子或离子集合体
大分子(高分子)
大量分子集合的固体颗粒
大量分子集合的小液滴
实例
食盐水
碘酒
Fe(OH)3胶体
淀粉溶液
石灰乳
牛乳
分散质微粒直径
<10-9m
10-9——10-7m
>10-7m
均匀性
均匀
均匀
不均匀
稳定性
稳定
较稳定
久置沉降
久置分层
能否通过滤纸
能
能
不能
能否通过半透膜
能
不能
不能
丁达尔现象
无
有
无
【典型题例分析】
例1:
胶体区别于其他分散系的本质特点是_______________________,制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程是______________________________,制备中使用沸水的原因是______________________________。
解析:
胶体是一种分散系,它和溶液、悬浊液、乳浊液的本质不同是胶体微粒的直径比溶液中溶质分子或离子的直径大,又小于悬浊液、乳浊液中分散质微粒的直径,介于两者之间。
实验室制备Fe(OH)3胶体的反应原理是利用FeCl3水解反应,当把FeCl3饱和溶液滴加到沸水中时,随着溶液的稀释和温度迅速升高,使Fe3+离子的水解平衡迅速向右移动,水解生成的Fe(OH)3的许多分子聚集在一起,形成直径在1nm——100nm之间的Fe(OH)3胶体微粒。
答案:
分散质微粒直径在1nm——100nm范围FeCl3+3H2O(沸)=Fe(OH)3(胶体)+3HCl
促进Fe3+水解,迅速生成Fe(OH)3胶体。
例2:
下面是四种盐在不同温度下的溶解度(克/100克水)
NaNO3
KNO3
NaCl
KCl
10℃
80.5
20.9
35.7
31.0
100℃
175
246
39.1
56.6
(计算时假定:
①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计。
)
(1)取23.4克NaCl和40.4克KNO3,加70.0克H2O,加热溶解。
在100℃时蒸发掉50.0克H2O,维持该温度,过滤出晶体,计算所得晶体的质量(m高温)。
将滤液冷却至10℃,待充分结晶后,过滤。
计算所得晶体的质量(m低温)。
(2)另取34.0克NaNO3和29.8克KCl,同样进行如上实验。
10℃时析出的晶体是(写化学式)。
100℃和10℃得到的晶体质量(m高温和m低温)分别是多少?
解析:
(1)100℃蒸发掉50.0gH2O后溶液中NaCl的质量为
39.1g×
=7.82g
析出的NaCl晶体质量m高温=23.4g-7.82g=15.6g
冷却到10℃,析出的NaCl晶体质量为:
(39.1g-35.7g)×
=0.68g
溶液中KNO3的质量为20.9g×
=4.18g
析出的KNO3晶体质量为40.4g-4.18g=36.2g
10℃析出的晶体总质量m低温=0.68g+36.2g=36.9g
(2)两种原始溶液中各种盐的物质的量都相等:
n(NaCl)=
=n(KNO3)=
=n(NaNO3)=
=n(KCl)=
=0.40mol
n(NaCl)=n(KNO3)=n(NaNO3)=n(KCl)=0.40mol,因而,溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同,根据溶解数据,100℃时蒸发后得到的是NaCl晶体,冷却后得到的主要是KNO3,但也有少量的NaCl,所以第
(2)小题不必再计算。
10℃时析出的晶体KNO3和NaCl。
m'高温=m高温=15.6g;m'低温=m低温=36.9g。
答案:
(1)析出NaCl15.6g析出KNO3和NaCl晶体的总质量36.9g
(2)KNO3和NaClm'高温=m高温=15.6g;m'低温=m低温=36.9g。
例3:
著名的“候氏制碱法”第一步反应是向饱和氨化食盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为:
NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。
有关物质的溶解度数据如下:
(g/100gH2O)
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
10℃
35.8
8.15
33.0
45℃
37.0
14.0
50.0
现在45℃时,向434g饱和食盐水中通入适量氨气,再向其中通入二氧化碳后,按上述反应进行完全。
试计算并回答下列问题:
(计算时假设:
①盐类共存时不影响各自的溶解度;②过滤晶体时,溶剂损耗忽略不计。
)
(1)反应完全后,45℃时析出晶体的化学式是_______,并计算析出晶体的质量为_______。
(2)过滤除去晶体后再降温至10℃,此时析出的晶体是(填化学式)__________,计算所析出晶体的质量。
解析:
本题不仅对溶解度知识的考查,同时也考查了学生的徒手计算能力。
434g饱和食盐水含溶质434×37/137=117g,溶剂水317g。
通过反应NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,计算当NaCl全部参与反应时耗水36g,生成NaHCO3168g,NH4Cl107g,此时溶剂水为317g-36g=281g,根据溶解度表计算,在45℃时NaHCO3已饱和,NH4Cl还没有达到饱和,因此只析出NaHCO3:
质量为129g。
当降温至10℃时,NaHCO3会继续析出晶体,根据溶解度表计算得,此时NH4Cl也达到饱和且已析出,共计质量30.7g
答案:
(1)NaHCO3129g
(2)NaHCO3和NH4Cl30.7g
、高分冲刺强化训练
一、【能力强化】
1.某植物蛋白质胶体溶液,遇盐卤水(0.01摩/升)或石膏水(0.01摩/升)易发生凝聚,而遇食盐水(0.02摩/升)不易凝聚,有关说法正确的是
A.胶体带正电
B.该胶体遇Fe(OH)3胶体不发生凝聚
C.Na+对此胶体的凝聚效果不如Ca2+或Mg2+
D.Cl-对此胶体的凝聚效果不如SO42-
2.氢氧化铁胶体和氯化镁溶液共同具备的性质是
A.都比较稳定,密封放置不产生沉淀B.都有丁达尔现象
C.加入盐酸先产生沉淀,随后溶解D.分散质微粒可通过滤纸
3.有3g白色固体,溶于10g热水中(70℃)中,冷却至室温时,析出2g固体。
将所析出的2g固体再溶解于10g热水(70℃)中,冷却到室温时,析出1.5g固体,据些可以确定这3g白色固体是
A.纯净物 B.混合物 C.某种盐 D.不能确定
4.T℃时,Na2CO3的溶解度为Sg,现有Na2CO3饱和溶液(100+S)g,Na2CO3的质量分数为a%,向溶液中加入SgNa2CO3固体,静置后可析出晶体,向滤出的固体中加水,使之溶解,所得溶液中溶质的质量分数为a%,则加水(始终保持在T℃)的质量为
A.100gB.(100+S)gC.(100-
)gD.(100-S×a%)g
5.某温度下,固体物质A的水溶液中溶质的质量分数为a%,此温度下测得A的溶解度为S,则下列关系可能正确的是
A.a>100S/(100+S)B.a≥100S/(100+S)
C.a≤100S/(100+S)D.无法确定
6.氢氧化钙在80℃时的溶解度为xg,20℃时的溶解度为yg。
取20℃的氢氧化钙饱和溶液,蒸发掉Wg水后再恢复到20℃,其溶液里溶质的质量分数为z%,则下列关系中正确的是
A.y>x,y>zB.x>y>zC.y 7.t℃时CuSO4在水中的溶解度为25g,将32gCuSO4白色粉末加入mg水中形成饱和CuSO4溶液并有CuSO4·5H2O晶体析出,则m的取值范围是 A.18g≤m≤128gB.36g 8.右图为A、B物质的溶解度随温度变化的曲线,A、B均是不与水反应的物质,在T3℃时,将A、B两物质分别溶于100g水中,刚好制成饱和溶液,然后降温,试根据曲线判断下列A与B的比较中正确的是 A.T3℃时,由B物质形成的溶液物质的量浓度较大 B.T2℃时,由A、B两物质所形成的溶液里溶质的质量分数相等 C.T1℃时,由A物质形成的溶液里溶质的质量分数较大 D.T3℃降至T1℃时,A、B两物质所形成的溶液的质量均不变 9.(03年上海)某温度下,甲、乙两个烧杯中各盛有100g相同浓度的KCl溶液,现将甲烧杯中的溶液蒸发掉35gH2O,析出晶体5g;乙烧杯中的溶液蒸发掉45gH2O,析出晶体10g。 则原溶液的质量分数为 A.10%B.15%C.20%D.25% 10.室温下,A、B两物质的溶解度分别为10g和20g,其溶解度随温度的降低而减小。 取50gA、B的混合物溶于100g热水,然后冷却到室温,欲得到纯净的A晶体,则混合物中A的质量分数应 A.大于60%B.大于40%C.大于20%D.大于10% 二、【热身冲刺】 11. 有一种盐,它的溶解度曲线如图所示。 现有一该盐溶液,其组成处于图中的P点,则下列说法错误的是(此盐不含结晶水) A.把该溶液温度下降到20℃,该溶液可变成饱和溶液 B.50℃时,向组成为P的该盐溶液中加入10g此盐,溶液一定变为饱和溶液 C.从图中判断,50℃时,若配成此盐的饱和溶液,则其质量分数为33.3% D.50℃时,若组成为P的此盐溶液含Ag此盐,则加入A/4g此盐,溶液即可变成饱和溶液 12.右图是几种盐的溶解度曲线.下列说法正确的是A.40℃时,将35克食盐溶于100克水中,降温至0℃时,可析出氯化钠晶体 B.20℃时,硝酸钾饱和溶液的质量百分比浓度是31.6% C.60℃时,200克水中溶解80克硫酸铜达饱和.当降温至30℃时,可析出30克硫酸铜晶体 D.30℃时,将35克硝酸钾和35克食盐同时溶于100克水中,蒸发时,先析出的是氯化钠 13.已知某盐在不同温度下的溶解度如右表.若把质量百分比浓度为22%的该盐溶液由50℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是 温度℃ 0 10 20 30 40 溶解度(克/100克水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6 A.0~10℃B.10~20℃C.20~30℃D.30~40℃ 14.某硫酸盐RSO4在t℃时溶解度为31.75g,在t℃时取足量RSO4的饱和溶液,向其中加入8.00g无水RSO4后,析出24.6gRSO4·7H2O晶体,则R为 A.ZnB.CuC.FeD.Mg 15.在相同相同温度下若甲装入1%尿素水溶液,乙室中装入同体积的a%的葡萄糖溶液,若两溶液密度近似看成1,且水分子相互扩散速度也相等,则a%的近似值是 A.1%B.2%C.3%D.4% 16.下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100gH2O) 温度 NaNO3 KNO3 NaCl KCl 10℃ 80.5 20.9 35.7 31.0 100℃ 175 246 39.1 56.6 (假设: ①盐类共存时不影响各自的溶解度。 ②分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计) 某同学设计用物质的量比为1: 1的硝酸钠和氯化钾为原料,加入一定的水制取硝酸钾,其实验流程如下图: (1)在①和③的实验过程中,关键的实验条件是: __________; (2)分离出晶体的②和④的操作是_____(填: 倾倒、蒸发、结晶、过滤中的某种操作)。 硝酸钾晶体是______(A或C); (3)粗产品中可能含有的杂质离子是________;检验的方法为_________________________________________________; (4)欲将粗产品提纯,可采取的方法是: ____________。 17.如下图所示: 是用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制取硫酸铝和硫酸钾的操作步骤流程图(图中略去了沉淀物的洗涤操作),请在图中圆括号内填入适当的试剂名称,在方括号内填入适当的分离方法,并回答有关问题。 试剂a是,b是,c是。 分离方法①是, ②是,③是。 18.生活和生产中常应用到胶体的性质。 请看下述数例: (1)做实验时,手指不慎被玻璃划破,可以从急救箱中取FeCl3溶液止血,其原理是______________________________________________。 (2)在陶瓷工业上常遇到陶土里混有氧化铁而影响产品质量。 解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌,使微粒直径在1nm至100nm之间,然后插入两根电极,再接通电源。 这时,阳极聚集___________,阴极聚集__________,理由是________________。 (3)水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用除去大量烟尘,以减少对空气的污染,这种作用运用了_____________原理。 19.分别向Fe(OH)3胶体溶液中滴入下列各种液体,将发生什么现象? (1)蒸馏水 (2)0.5mol/LMgSO4溶液(3)0.5mol/LH2SO4溶液(4)蔗糖水 20.有一包含有不溶性杂质的硝酸钾样品,将其加入一定量的水中,充分搅拌,在10℃时剩余固体189g,在40℃时剩余固体为103g,在70℃时剩余固体为10g,(已知硝酸钾的溶解度10℃时为20.9g,40℃时为63.9g
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- 分散系 高考 化学 分散 考点 高分 冲刺 训练