化学 · 高中 · 约 6 分钟

物质的分类、胶体与分散系:树状分类法、丁达尔效应与制备

分类思想贯穿高中化学,胶体则是必修一的实验高频点:制备氢氧化铁胶体的三个「不能」、丁达尔效应的用途,选择题年年出现。

物质的树状分类

层次类别举例
第一层混合物空气、盐酸、合金、胶体
第一层纯净物单质(O₂、Fe);化合物(H₂O、NaOH)
化合物细分氧化物、酸、碱、盐CO₂、H₂SO₄、NaOH、Na₂CO₃
氧化物细分酸性氧化物、碱性氧化物CO₂、SO₃;Na₂O、CaO

酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,碱性氧化物是能与酸反应生成盐和水的氧化物;CO 是不成盐氧化物,两类都不属于。

三种分散系的本质区别

分散系分散质粒子直径特征
溶液小于 1 nm均一、稳定、透明,能透过滤纸和半透膜
胶体1 nm 到 100 nm 之间较均一、较稳定,能透过滤纸不能透过半透膜
浊液大于 100 nm不均一、不稳定,静置分层或沉降

本质区别只有一个:分散质粒子直径的大小。外观、稳定性都是结果不是原因。

胶体的性质与氢氧化铁胶体的制备

  • 丁达尔效应:一束光通过胶体出现光亮的通路,可用于区分胶体和溶液
  • 介稳性:胶体粒子带有电荷,比浊液稳定,但不如溶液稳定
  • 聚沉:加入电解质溶液、加热或搅拌可使胶体凝聚;豆浆点卤水成豆腐、江河入海口形成三角洲都是聚沉
  • 制备 Fe(OH)₃ 胶体:向沸水中滴加几滴饱和 FeCl₃ 溶液,继续加热至液体呈红褐色,立即停止加热
  • 三个不能:不能搅拌、不能久沸、不能加少量盐酸或 NaOH(否则聚沉或生成沉淀)

辨析:Fe(OH)₃ 胶体和 FeCl₃ 溶液,谁的铁「多」

制备胶体时几滴饱和 FeCl₃ 溶液分散在大量沸水里,所以胶体中含铁量其实很低。考题问「胶体中存在 Fe³⁺ 吗」——答案是不存在游离的 Fe³⁺ 大量聚集,但体系中含铁微粒以胶体粒子形式存在;真正易混的是「红褐色液体」既可能是胶体也可能是 Fe(OH)₃ 沉淀悬浊液,用丁达尔效应一照便知。

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