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基础课时2　分散系及其分类
学习目标　1.认识胶体是一种常见的分散系,能根据分散系中分散质粒子大小的不同,认识溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。2.学会氢氧化铁胶体的制备方法,掌握丁达尔效应等胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液。
一、分散系及其分类　　　　　　　　　　　　　　　　
知识梳理
1.分散系的概念与组成
(1)概念:把一种(或多种)物质以　　　　　　形式分散到　　　　　　一种(或多种)物质中所形成的　　　　　　。
(2)组成:分散系中　　　　　　成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。
(3)举例:溶液中,　　　　　　　　是分散质,　　　　　　是分散剂。
2.完成下表,写出常见分散系的分散质和分散剂。
分散系 分散质 分散剂
烟
雾
食盐水
有色玻璃
3.常见分散系的树状分类法
指出图中序号所示的分类依据:
①　　　　　　　　　　　　　　;
②　　　　　　　　　　　　　　;
③　　　　　　　　　　　　　　。
1.溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别是 (　　)
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
2.某小组进行了如下实验:①将1 g KCl加入100 g水中 。②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸(注:淀粉分子的直径为1~100 nm)。③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡。④将0.1 g植物油加入10 g水中,充分振荡。⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。
其中所得到的分散系,属于溶液的有　　　　(填序号,下同),属于胶体的有　　　　,属于浊液的有　　　　。
【题后归纳】
(1)按照分散质粒子的直径大小分类
(2)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1~100 nm之间 。
二、胶体的制备与性质
　　　　　　　　　　　　　　　　
(一)知识梳理
1.氢氧化铁胶体的制备
(1)实验操作
在小烧杯中加入40 mL 蒸馏水,加热至　　　　,向沸水中逐滴加入5~6滴　　　　　　溶液,继续煮沸至液体呈　　　　　　色,停止加热,即可得到氢氧化铁胶体。
(2)反应的化学方程式:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(3)注意:①不能用玻璃棒搅拌。②不能过度加热,加热至液体呈红褐色,停止加热。
2.胶体的性质——丁达尔效应
(1)实验探究
操作
在与光束垂直的方向观察现象 无明显现象
原因分析 胶体中粒子的直径为　　　　　　　　　　　　　　 nm, 能对光线　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 溶液中粒子的直径　　　　　　　　　　　　　　, 散射极其微弱
(2)应用:丁达尔效应常用来区分　　　　　　和　　　　　　。
(二)互动探究
材料1　《本草纲目》中记载了豆腐的造法:“水浸碎,滤去滓,煎成,以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收之。又有入缸内,以石膏末收者”。
材料2　(1)在盛有氯化铁溶液的烧杯中,加入氢氧化钠溶液反应后,得到的分散系为悬浊液。(2)可溶性淀粉溶液具有胶体的性质(注:淀粉分子的直径为1~100 nm)。
材料3　某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分,可以用过滤方法除去泥沙。
【问题讨论】
问题1　根据材料1,豆浆中的分散质微粒直径的范围主要是多少
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题2　根据材料2回答,(1)两溶液混合生成悬浊液而不是生成胶体的原因是什么
(2)Fe(OH)3胶体中的分散质粒子与淀粉溶液中分散质粒子在组成上有什么区别
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题3　根据材料3回答,能否采用过滤操作对胶体进行提纯
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
问题4　纳米材料的颗粒直径范围为1~100 nm,纳米材料是胶体吗
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　
【探究归纳】　溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
分散质粒 子的直径 <1 nm 1~100 nm >100 nm
分散质粒子 分子或 离子 许多分子 的集合体 或单个高 分子 大量分子 聚成的固 体颗粒 大量分 子聚成 的液滴
外部特点 均一、 透明 均一、 透明 不均一、 不透明, 久置沉淀 不均一、 不透明, 久置分层
性 质 稳定性 稳定 介稳定 不稳定
能否透 过滤纸 能 能 不能
能否透 过半透膜 能 不能 不能
是否具有 丁达尔 效应 无 有 无
实例 食盐水、 蔗糖 溶液 豆浆、 牛奶 泥浆水、 石灰乳 油水 混合物
1.朱自清在《荷塘月色》中描绘了月光穿过薄雾形成缕缕光束美景。这种美景主要源于 (　　)
A.丁达尔效应 B.分子的扩散
C.空气的对流 D.荷叶上露珠的反光
2.下列关于胶体的说法不正确的是 (　　)
A.直径为1.3×10-9 m的“钴钛菁”分子分散在水中能形成胶体,该分子直径比Na+的直径大
B.丁达尔效应是区分溶液和胶体的一种常用物理方法
C.可以用滤纸分离除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
D.胶体在一定条件下能稳定存在
3.(2023·济宁嘉祥一中月考)在纳米材料备受重视的今天,胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。下图是Fe(OH)3胶体的制备实验示意图,相关表述不合理的是 (　　)
A.可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B.Fe(OH)3胶粒直径在1~100 nm范围
C.由图可知制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2O===Fe(OH)3↓+3HCl
D.观察到液体由黄色变为红褐色
【拓展延伸】
1.胶体的电泳
胶体的分散质微粒细小,具有巨大的比表面积(单位质量具有的表面积),能吸附某种电荷的离子,从而形成带电微粒(胶粒)。这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动,如氢氧化铁胶体的分散质微粒带正电荷,在通电的情况下胶体的分散质微粒向与直流电源负极相连的一极移动,这种现象称为电泳。
注意:胶体不带电,胶体中的胶体粒子能够吸附体系中的带电粒子而使胶体粒子带电荷,但整个分散系仍是电中性的。淀粉胶体的胶体粒子不带电荷。
2.胶体的聚沉
胶体粒子聚集成为较大的颗粒而形成沉淀,从分散剂中析出的过程叫聚沉。可使胶体聚沉的方法有:①加酸、碱、盐的溶液;②加带相反电荷胶粒的胶体;③加热或搅拌。
3.胶体的分离方法
渗析法——将含有胶体的混合液放入半透膜袋内,然后浸入蒸馏水中,半透膜袋内的离子进入蒸馏水中,而胶体粒子不能透过半透膜。
:课后完成　第一章　基础课时2基础课时2　分散系及其分类
学习目标　1.认识胶体是一种常见的分散系，能根据分散系中分散质粒子大小的不同，认识溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。2.学会氢氧化铁胶体的制备方法，掌握丁达尔效应等胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液。
一、分散系及其分类
知识梳理
1.分散系的概念与组成
(1)概念：把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。
(2)组成：分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。
(3)举例：溶液中，溶质是分散质，溶剂是分散剂。
2.完成下表，写出常见分散系的分散质和分散剂。
分散系 分散质 分散剂
烟 微小尘埃(固) 空气(气)
雾 微小水滴(液) 空气(气)
食盐水 食盐(固) 水(液)
有色玻璃 金属氧化物(固) 玻璃(固)
3.常见分散系的树状分类法
指出图中序号所示的分类依据：①分散质粒子的直径大小；②分散剂的状态不同；③分散质的状态不同。
1.溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别是(　　)
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
答案　C
解析　溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别在于分散质粒子直径的大小。
2.某小组进行了如下实验：①将1 g KCl加入100 g水中 。②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中，搅拌均匀后煮沸(注：淀粉分子的直径为1～100 nm)。③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中，充分振荡。④将0.1 g植物油加入10 g水中，充分振荡。⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。
其中所得到的分散系，属于溶液的有________(填序号，下同)，属于胶体的有________，属于浊液的有________。
答案　①⑤　②　③④
解析　①分散质KCl溶于水后以离子形式存在，粒子直径小于1 nm，属于溶液；②淀粉分子的直径为1～100 nm，溶于水后，形成的是胶体；③CaCO3不溶于水，形成的是悬浊液；④植物油不溶于水，形成的是乳浊液；⑤酒精与水能以任意比例互溶，形成的是溶液。
【题后归纳】
(1)按照分散质粒子的直径大小分类
(2)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100 nm之间 。
二、胶体的制备与性质
(一)知识梳理
1.氢氧化铁胶体的制备
(1)实验操作
在小烧杯中加入40 mL 蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即可得到氢氧化铁胶体。
(2)反应的化学方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
(3)注意：①不能用玻璃棒搅拌。②不能过度加热，加热至液体呈红褐色，停止加热。
2.胶体的性质——丁达尔效应
(1)实验探究
操作
在与光束垂直的方向观察现象 一条光亮的“通路” 无明显现象
原因分析 胶体中粒子的直径为1～100 nm，能对光线散射 溶液中粒子的直径小于1__nm，散射极其微弱
(2)应用：丁达尔效应常用来区分胶体和溶液。
(二)互动探究
材料1　《本草纲目》中记载了豆腐的造法：“水浸碎，滤去滓，煎成，以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收之。又有入缸内，以石膏末收者”。
材料2　(1)在盛有氯化铁溶液的烧杯中，加入氢氧化钠溶液反应后，得到的分散系为悬浊液。(2)可溶性淀粉溶液具有胶体的性质(注：淀粉分子的直径为1～100 nm)。
材料3　某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分，可以用过滤方法除去泥沙。
【问题讨论】
问题1　根据材料1，豆浆中的分散质微粒直径的范围主要是多少？
提示　1～100 nm
问题2　根据材料2回答，(1)两溶液混合生成悬浊液而不是生成胶体的原因是什么？(2)Fe(OH)3胶体中的分散质粒子与淀粉溶液中分散质粒子在组成上有什么区别？
提示　(1)生成的Fe(OH)3多，聚集成大颗粒而沉淀下来。(2)Fe(OH)3胶体中的分散质粒子是Fe(OH)3集合体，而淀粉胶体中一个淀粉分子就是一个分散质粒子。
问题3　根据材料3回答，能否采用过滤操作对胶体进行提纯？
提示　泥沙、淀粉、氯化钠与溶剂水分别形成悬浊液、胶体和溶液，由于三种分散质粒子直径的差异，悬浊液不能透过滤纸，而胶体和溶液能透过。胶体粒子可通过滤纸，因此不能用过滤操作对胶体提纯。
问题4　纳米材料的颗粒直径范围为1～100 nm，纳米材料是胶体吗？
提示　不是胶体，胶体是一种分散系，由分散质和分散剂组成，纳米材料只是一种分散质。
【探究归纳】　溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
分散质粒 子的直径 <1 nm 1～100 nm >100 nm
分散质粒子 分子或离子 许多分子的集合体或单个高分子 大量分子聚成的固体颗粒 大量分子聚成的液滴
外部特点 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明，久置沉淀 不均一、不透明，久置分层
性 质 稳定性 稳定 介稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
是否具有丁达尔效应 无 有 无
实例 食盐水、蔗糖溶液 豆浆、牛奶 泥浆水、石灰乳 油水混合物
1.朱自清在《荷塘月色》中描绘了月光穿过薄雾形成缕缕光束美景。这种美景主要源于(　　)
A.丁达尔效应 B.分子的扩散
C.空气的对流 D.荷叶上露珠的反光
答案　A
解析　森林中空气含有大量的水蒸气，形成气溶胶，当有光照射时，从树叶中间透过光束就会在胶体中形成一条光亮的通路，这个现象为丁达尔效应。
2.下列关于胶体的说法不正确的是(　　)
A.直径为1.3×10－9 m的“钴钛菁”分子分散在水中能形成胶体，该分子直径比Na＋的直径大
B.丁达尔效应是区分溶液和胶体的一种常用物理方法
C.可以用滤纸分离除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
D.胶体在一定条件下能稳定存在
答案　C
解析　A项，“钴酞菁”分子(直径为1.3×10－9 m)的微粒直径属于胶体分散系范围，属于胶体，溶液中分散质直径小于1 nm，所以“钴酞菁”分子的直径比Na＋大，正确；B项，丁达尔效应是胶体所特有的性质，所以丁达尔现象可以用来区别胶体和溶液，且为物理方法，正确；C项，胶体、溶液中分散质粒子直径小于滤纸孔径，二者都能透过滤纸，达不到提纯的目的，不正确；D项，胶体在一定条件下也能稳定存在，属介稳体系，正确。
3.(2023·济宁嘉祥一中月考)在纳米材料备受重视的今天，胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。下图是Fe(OH)3胶体的制备实验示意图，相关表述不合理的是(　　)
A.可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B.Fe(OH)3胶粒直径在1～100 nm范围
C.由图可知制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HCl
D.观察到液体由黄色变为红褐色
答案　C
解析　A项，丁达尔效应可以区分胶体和溶液，正确；B项，胶体的分散质粒子直径在1～100 nm范围，正确；C项，制备胶体的化学方程式FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl，错误；D项，溶液由黄色变为红褐色，立即停止加热即可制得氢氧化铁胶体，正确。
【拓展延伸】
1.胶体的电泳
胶体的分散质微粒细小，具有巨大的比表面积(单位质量具有的表面积)，能吸附某种电荷的离子，从而形成带电微粒(胶粒)。这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动，如氢氧化铁胶体的分散质微粒带正电荷，在通电的情况下胶体的分散质微粒向与直流电源负极相连的一极移动，这种现象称为电泳。
注意：胶体不带电，胶体中的胶体粒子能够吸附体系中的带电粒子而使胶体粒子带电荷，但整个分散系仍是电中性的。淀粉胶体的胶体粒子不带电荷。
2.胶体的聚沉
胶体粒子聚集成为较大的颗粒而形成沉淀，从分散剂中析出的过程叫聚沉。可使胶体聚沉的方法有：①加酸、碱、盐的溶液；②加带相反电荷胶粒的胶体；③加热或搅拌。
3.胶体的分离方法
渗析法——将含有胶体的混合液放入半透膜袋内，然后浸入蒸馏水中，半透膜袋内的离子进入蒸馏水中，而胶体粒子不能透过半透膜。
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)分散系及其分类
1.下列关于分散系的说法不正确的是(　　)
A.所有的分散系都是混合物
B.悬浊液中分散质颗粒不能透过滤纸
C.碘酒这种分散系的溶质是酒精
D.雾是小水滴的聚集体分散到大气中形成的分散系
答案　C
解析　碘酒是碘分散到酒精中形成的分散系，溶质是碘。
2.科学家曾在英国《自然》杂志上报道，他们用DNA制造出一种臂长7 nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的粒子直径和上述镊子的臂长具有相同数量级的是(　　)
A.溶液 B.悬浊液
C.胶体 D.乳浊液
答案　C
解析　溶液中分散质粒子直径小于1 nm，胶体中分散质粒子直径为1～100 nm，浊液中分散质粒子直径大于100 nm，上述纳米级镊子臂长7 nm，与胶体中的分散质粒子直径具有相同的数量级。
3.按溶液、胶体、悬浊液的顺序排列正确的是(　　)
A.苏打水、鸡蛋清、有色玻璃
B.碘酒、云、泥水
C.白糖水、食盐水、汽水
D.石灰乳、雾、面汤
答案　B
解析　苏打水、鸡蛋清、有色玻璃分别是溶液、胶体、胶体，A错误；碘酒、云、泥水分别是溶液、胶体、悬浊液，B正确；白糖水、食盐水、汽水均是溶液，C错误；石灰乳、雾、面汤分别是悬浊液、胶体、乳浊液，D错误。
(二)胶体的制备及性质
4.“云蒸霞蔚”出自《世说新语·寓言》，表示霞光透过云层的绚丽灿烂。“云”从化学角度分析属于下列分散系中的(　　)
A.溶液 B.悬浊液
C.乳浊液 D.胶体
答案　D
解析　“云”是小液滴分散在空气中形成的气溶胶。
5.胶体在自然界普遍存在，下列事实与胶体无关的是(　　)
A.将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，会看到一道道光柱
C.将纳米二氧化硅颗粒(直径1～100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系
D.植物油与水混合，充分振荡后可形成油水混合物
答案　D
解析　A项，有色玻璃是固溶胶，不符合题意；B项，光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，会看到一道道光柱是丁达尔效应，不符合题意；C项，纳米二氧化硅颗粒(直径1～100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系属于胶体，不符合题意；D项，植物油与水混合，充分振荡后可形成油水混合物属于乳浊液，符合题意。
6.将蛋白质溶液放在半透膜上静置，溶液的成分通过半透膜的情况如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液
B.该半透膜的孔径大小可能为200 nm
C.该半透膜可用来分离NaCl溶液和淀粉溶液
D.该半透膜可用来分离泥沙和淀粉溶液
答案　C
解析　A项，将蛋白质溶液放在半透膜上静置，水分子可以透过半透膜，而蛋白质分子不能，说明蛋白质溶液是胶体，因此Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液都具有丁达尔效应，不能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液；B项，胶体微粒的直径在1～100 nm之间，蛋白质分子不能透过半透膜，因此该半透膜的孔径大小不可能为200 nm；C项，淀粉溶液属于胶体，胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的微粒可以透过半透膜，因此该半透膜可用来分离NaCl溶液和淀粉溶液；D项，泥沙和淀粉溶液的微粒都大于该半透膜的孔径，因此该半透膜不能用来分离泥沙和淀粉溶液。
7.Fe2O3又称铁红，请根据要求完成下列问题。
(1)Fe2O3固体(红棕色)属于________(填“纯净物”或“混合物”)。将其加入适量盐酸中，反应的化学方程式：__________________________________________
________________________________________________________________。
(2)用上述所得溶液进行下列实验：取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的化学方程式：___________________________
_____________________________________________________________。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至出现________色，停止加热即可制得Fe(OH)3胶体。
(4)另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡摇匀后，将此烧杯(甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到________(填“甲”或“乙”)烧杯的液体中产生了丁达尔效应。
答案　(1)纯净物　Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(2)FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓
(3)红褐　(4)乙
解析　(1)Fe2O3固体(红棕色)只含一种物质，属于纯净物；氧化铁属于碱性氧化物，和酸反应生成铁盐和水，化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。(2)氯化铁和NaOH发生复分解反应，生成红褐色沉淀氢氧化铁，同时生成NaCl，化学方程式为FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓。(3)将蒸馏水加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至出现红褐色，得到氢氧化铁胶体。(4)甲烧杯中液体为溶液、乙烧杯中液体为胶体，胶体中分散质粒子直径在1～100 nm，溶液中分散质粒子直径小于1 nm，胶体能产生丁达尔效应，所以乙烧杯中产生丁达尔效应。
B级　素养培优练
8.(2023·济阳栾州一中月考)磁流体是电子材料的新秀。在含有FeSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中，滴入稍过量的NaOH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5.5～36 nm的磁流体。下列说法中正确的是(　　)
A.所得分散系属于溶液
B.用光束照射该分散系能产生丁达尔效应
C.所得分散系中分散质为Fe2O3
D.分散系为胶体，胶粒直径即Fe(OH)3分子直径
答案　B
解析　A项，磁流体分散质粒子的直径在5.5～36 nm，属于胶体的范畴，具备胶体的性质，故所得分散系为胶体；B项，该分散系属于胶体，胶体有丁达尔效应；C项，该胶体中分散质是黑色的，而Fe2O3是红棕色的，故分散质不是Fe2O3；D项，该胶体分散质是黑色的，而氢氧化铁胶体为红褐色，且胶粒是很多分子的集合体，不是一个分子。
9.向含有Fe3＋(浓度为11.2 g·L－1)、Fe2＋(浓度为5.6 g·L－1)的氯化物的混合溶液中滴加稀NaOH溶液，可得到一种黑色分散系，其分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物。下列有关说法正确的是(　　)
A.该黑色分散系为胶体，其中分散质为Fe2O3
B.能用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物
C.向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液也可得到该黑色分散系
D.形成该黑色分散系时发生的反应为FeCl2＋2FeCl3＋8NaOH===Fe3O4(胶体)＋4H2O＋8NaCl
答案　D
解析　由题意可知，得到一种黑色分散系，且分散质粒子直径约为9.3 nm，则该分散系为胶体，氧化铁为红棕色粉末，所以分散系的分散质不是氧化铁，A错误；胶体可透过滤纸，不能用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物，B错误；向沸水中逐滴滴加饱和氯化铁溶液可以得到氢氧化铁胶体，颜色为红褐色，得不到黑色分散系，C错误；氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、氯化钠和水，化学方程式为FeCl2＋2FeCl3＋8NaOH===Fe3O4(胶体)＋4H2O＋8NaCl，D正确。
10.(1)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
①如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中的一处明显错误是________________________，原因是_______________________
______________________________________________________________
______________________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)。
②欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________，理由是_______________________________________
___________________________________________________________。
③去树林观察丁达尔效应有诸多不便，聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法，其中最简单、最环保的方法是_______________________________
______________________________________________________________。
(2)高铁酸钾可作为水处理剂。K2FeO4中Fe元素的化合价是________；用K2FeO4对饮用水消毒时，K2FeO4转化为Fe元素为＋3价的化合物，因而K2FeO4既能杀菌也具有净水作用，其具有净水作用的原因是__________________________
______________________________________________________________。
答案　(1)①空气中也出现了光柱　进入烧杯前，光穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应　②清晨　清晨树林中存在雾，雾是胶体，阳光透过树叶间隙形成光束，光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应　③打开暖瓶(内装有热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可(答案合理即可)　(2)＋6　Fe3＋与H2O反应生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质而具有净水作用
解析　(1)①光束进入烧杯前穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应，该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。②清晨，树林中存在水雾，阳光透过树叶间隙形成光束，光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应，所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
11.实验小组探究Fe(OH)3胶体的制备方法及其性质。
(1)制备Fe(OH)3胶体
实验 实验操作 丁达尔效应
1 向40 mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3溶液(浓度约为30%) 迅速出现
2 向40 mL蒸馏水中滴入5滴10%FeCl3溶液，然后滴入1滴10%NaOH溶液，边滴边搅拌 迅速出现
3 加热40 mL饱和FeCl3溶液 一段时间后出现
①实验1，生成Fe(OH)3胶体和________(填化学式)。
②实验2与实验1对比，优点是______________________________________
_________________________________________________(写出1条即可)。
③综合上述实验：制备Fe(OH)3胶体提供OH－的物质可以是H2O或________，控制反应条件即可制得。
(2)Fe(OH)3胶体的性质
资料：
Ⅰ.pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解。
Ⅱ.固体FeCl3易升华(物质从固态不经过液态直接变成气态的过程)。
Ⅲ.Fe3＋检验：若待测液中加入KSCN溶液，溶液变红色，则说明待测液中含有Fe3＋。
实验4　取5 mL实验3得到的液体于蒸发皿中，继续加热，待蒸发皿中液体变为粘稠状，罩上漏斗，可观察到漏斗内出现棕褐色的烟，且有棕褐色固体附着在漏斗的内壁上。继续加热，蒸发皿中最终得到红棕色固体Fe2O3。
①根据资料，推测漏斗内棕褐色的烟中主要含有________(填化学式)。
②检验蒸发皿中红棕色固体中阳离子的方案：取少量红棕色固体溶于稀盐酸中，___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
研究表明：Fe(OH)3胶体可净化水中的砷酸，砷酸浓度较低时以吸附为主，砷酸浓度较高时以反应为主。
③不同pH时，测得溶液中Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率如图。pH为3～9时，Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率高，pH较高时，吸附效率降低的原因是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
④去除水中高浓度砷酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀，化学方程式是___________________________________________________
__________________________________________________________________。
答案　(1)①HCl　②不需要加热，FeCl3溶液浓度小　③NaOH　(2)①FeCl3　②滴加KSCN溶液，溶液变红，则固体中含有Fe3＋　③pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解　④Fe(OH)3(胶体)＋H3AsO4===FeAsO4↓＋3H2O
解析　本实验通过三种不同的方式制备氢氧化铁胶体，从而比较三种不同方式的优劣，之后验证氢氧化铁胶体的性质。(1)①向40 mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3溶液，FeCl3与H2O反应生成氢氧化铁胶体和HCl；②根据实验1和实验2的对比可知，实验2的优点是不需要加热，FeCl3溶液浓度小；③通过实验1和实验2可知，制备Fe(OH)3胶体提供OH－的物质可以是H2O或NaOH；(2)①根据资料可知固体FeCl3易升华，所以推测漏斗内棕褐色的烟中主要含有FeCl3；②红棕色固体中阳离子是Fe3＋，所以验证方法为取少量红棕色固体溶于稀盐酸中，滴加KSCN溶液，溶液变红，则固体中含有Fe3＋；③根据图像以及资料可知，pH较高时，吸附效率降低的原因是pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解，转化为Fe(OH)3沉淀；④由资料可知，以及原子守恒，Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀和水，化学方程式是Fe(OH)3(胶体)＋H3AsO4===FeAsO4↓＋3H2O。(共51张PPT)
第一节　物质的分类及转化
第一章　物质及其变化
基础课时 　分散系及其分类
2
1.认识胶体是一种常见的分散系，能根据分散系中分散质粒子大小的不同，认识溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。2.学会氢氧化铁胶体的制备方法，掌握丁达尔效应等胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液。
学习目标
一、分散系及其分类
二、胶体的制备与性质
目
录
CONTENTS
课后巩固训练
一、分散系及其分类
对点训练
知识梳理
1.分散系的概念与组成
(1)概念：把一种(或多种)物质以______形式分散到____一种(或多种)物质中所形成的________。
(2)组成：分散系中________成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。
(3)举例：溶液中，______是分散质，______是分散剂。
粒子
另
混合物
被分散
溶质
溶剂
2.完成下表，写出常见分散系的分散质和分散剂。
分散系 分散质 分散剂
烟
雾
食盐水
有色玻璃
微小尘埃(固)
空气(气)
微小水滴(液)
空气(气)
食盐(固)
水(液)
金属氧化物(固)
玻璃(固)
3.常见分散系的树状分类法
指出图中序号所示的分类依据：①______________________；
②__________________；③__________________。
分散质粒子的直径大小
分散剂的状态不同
分散质的状态不同
1.溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别是(　　)
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
解析　溶液、胶体和浊液三种分散系的本质区别在于分散质粒子直径的大小。
C
2.某小组进行了如下实验：①将1 g KCl加入100 g水中 。②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中，搅拌均匀后煮沸(注：淀粉分子的直径为1～100 nm)。③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中，充分振荡。④将0.1 g植物油加入10 g水中，充分振荡。⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。
其中所得到的分散系，属于溶液的有________(填序号，下同)，属于胶体的有________，属于浊液的有________。
①⑤
②
③④
解析　①分散质KCl溶于水后以离子形式存在，粒子直径小于1 nm，属于溶液；②淀粉分子的直径为1～100 nm，溶于水后，形成的是胶体；③CaCO3不溶于水，形成的是悬浊液；④植物油不溶于水，形成的是乳浊液；⑤酒精与水能以任意比例互溶，形成的是溶液。
【题后归纳】
(1)按照分散质粒子的直径大小分类
(2)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100 nm之间 。
二、胶体的制备与性质
对点训练
(一)知识梳理
1.氢氧化铁胶体的制备
(1)实验操作
在小烧杯中加入40 mL 蒸馏水，加热至______，向沸水中逐滴加入5～6滴____________溶液，继续煮沸至液体呈______色，停止加热，即可得到氢氧化铁胶体。
沸腾
饱和氯化铁
红褐
2.胶体的性质——丁达尔效应
(1)实验探究
操作
在与光束垂直的方向观察现象 无明显现象
原因分析 胶体中粒子的直径为______ nm，能对光线______ 溶液中粒子的直径_________，散射极其微弱
一条光亮的“通路”
1～100
散射
小于1 nm
(2)应用：丁达尔效应常用来区分______和______。
胶体
溶液
(二)互动探究
材料1　《本草纲目》中记载了豆腐的造法：“水浸碎，滤去滓，煎成，以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收之。又有入缸内，以石膏末收者”。
材料2　(1)在盛有氯化铁溶液的烧杯中，加入氢氧化钠溶液反应后，得到的分散系为悬浊液。(2)可溶性淀粉溶液具有胶体的性质(注：淀粉分子的直径为1～100 nm)。
材料3　某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分，可以用过滤方法除去泥沙。
【问题讨论】
问题1　根据材料1，豆浆中的分散质微粒直径的范围主要是多少？
提示　1～100 nm
问题2　根据材料2回答，(1)两溶液混合生成悬浊液而不是生成胶体的原因是什么？(2)Fe(OH)3胶体中的分散质粒子与淀粉溶液中分散质粒子在组成上有什么区别？
提示　(1)生成的Fe(OH)3多，聚集成大颗粒而沉淀下来。(2)Fe(OH)3胶体中的分散质粒子是Fe(OH)3集合体，而淀粉胶体中一个淀粉分子就是一个分散质粒子。
问题3　根据材料3回答，能否采用过滤操作对胶体进行提纯？
提示　泥沙、淀粉、氯化钠与溶剂水分别形成悬浊液、胶体和溶液，由于三种分散质粒子直径的差异，悬浊液不能透过滤纸，而胶体和溶液能透过。胶体粒子可通过滤纸，因此不能用过滤操作对胶体提纯。
问题4　纳米材料的颗粒直径范围为1～100 nm，纳米材料是胶体吗？
提示　不是胶体，胶体是一种分散系，由分散质和分散剂组成，纳米材料只是一种分散质。
【探究归纳】　溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
分散质粒 子的直径 <1 nm 1～100 nm >100 nm
分散质粒子 分子或离子 许多分子的集合体或单个高分子 大量分子聚成的固体颗粒 大量分子聚成的液滴
外部特点 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明，久置沉淀 不均一、不透明，久置分层
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
性 质 稳定性 稳定 介稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
是否具有丁达尔效应 无 有 无
实例 食盐水、蔗糖溶液 豆浆、牛奶 泥浆水、石灰乳 油水混合物
1.朱自清在《荷塘月色》中描绘了月光穿过薄雾形成缕缕光束美景。这种美景主要源于(　　)
A.丁达尔效应 B.分子的扩散
C.空气的对流 D.荷叶上露珠的反光
解析　森林中空气含有大量的水蒸气，形成气溶胶，当有光照射时，从树叶中间透过光束就会在胶体中形成一条光亮的通路，这个现象为丁达尔效应。
A
2.下列关于胶体的说法不正确的是(　　)
A.直径为1.3×10－9 m的“钴钛菁”分子分散在水中能形成胶体，该分子直径比Na＋的直径大
B.丁达尔效应是区分溶液和胶体的一种常用物理方法
C.可以用滤纸分离除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
D.胶体在一定条件下能稳定存在
C
解析　A项，“钴酞菁”分子(直径为1.3×10－9 m)的微粒直径属于胶体分散系范围，属于胶体，溶液中分散质直径小于1 nm，所以“钴酞菁”分子的直径比Na＋大，正确；B项，丁达尔效应是胶体所特有的性质，所以丁达尔现象可以用来区别胶体和溶液，且为物理方法，正确；C项，胶体、溶液中分散质粒子直径小于滤纸孔径，二者都能透过滤纸，达不到提纯的目的，不正确；D项，胶体在一定条件下也能稳定存在，属介稳体系，正确。
3.(2023·济宁嘉祥一中月考)在纳米材料备受重视的今天，胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。下图是Fe(OH)3胶体的制备实验示意图，相关表述不合理的是(　　)
A.可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B.Fe(OH)3胶粒直径在1～100 nm范围
C.由图可知制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2O
===Fe(OH)3↓＋3HCl
D.观察到液体由黄色变为红褐色
C
【拓展延伸】
1.胶体的电泳
胶体的分散质微粒细小，具有巨大的比表面积(单位质量具有的表面积)，能吸附某种电荷的离子，从而形成带电微粒(胶粒)。这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动，如氢氧化铁胶体的分散质微粒带正电荷，在通电的情况下胶体的分散质微粒向与直流电源负极相连的一极移动，这种现象称为电泳。
注意：胶体不带电，胶体中的胶体粒子能够吸附体系中的带电粒子而使胶体粒子带电荷，但整个分散系仍是电中性的。淀粉胶体的胶体粒子不带电荷。
2.胶体的聚沉
胶体粒子聚集成为较大的颗粒而形成沉淀，从分散剂中析出的过程叫聚沉。可使胶体聚沉的方法有：①加酸、碱、盐的溶液；②加带相反电荷胶粒的胶体；③加热或搅拌。
3.胶体的分离方法
渗析法——将含有胶体的混合液放入半透膜袋内，然后浸入蒸馏水中，半透膜袋内的离子进入蒸馏水中，而胶体粒子不能透过半透膜。
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)分散系及其分类
1.下列关于分散系的说法不正确的是(　　)
A.所有的分散系都是混合物
B.悬浊液中分散质颗粒不能透过滤纸
C.碘酒这种分散系的溶质是酒精
D.雾是小水滴的聚集体分散到大气中形成的分散系
解析　碘酒是碘分散到酒精中形成的分散系，溶质是碘。
C
2.科学家曾在英国《自然》杂志上报道，他们用DNA制造出一种臂长7 nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的粒子直径和上述镊子的臂长具有相同数量级的是(　　)
A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
解析　溶液中分散质粒子直径小于1 nm，胶体中分散质粒子直径为1～100 nm，浊液中分散质粒子直径大于100 nm，上述纳米级镊子臂长7 nm，与胶体中的分散质粒子直径具有相同的数量级。
精和
C
3.按溶液、胶体、悬浊液的顺序排列正确的是(　　)
A.苏打水、鸡蛋清、有色玻璃 B.碘酒、云、泥水
C.白糖水、食盐水、汽水 D.石灰乳、雾、面汤
解析　苏打水、鸡蛋清、有色玻璃分别是溶液、胶体、胶体，A错误；碘酒、云、泥水分别是溶液、胶体、悬浊液，B正确；白糖水、食盐水、汽水均是溶液，C错误；石灰乳、雾、面汤分别是悬浊液、胶体、乳浊液，D错误。
B
(二)胶体的制备及性质
4.“云蒸霞蔚”出自《世说新语·寓言》，表示霞光透过云层的绚丽灿烂。“云”从化学角度分析属于下列分散系中的(　　)
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.胶体
解析　“云”是小液滴分散在空气中形成的气溶胶。
C
5.胶体在自然界普遍存在，下列事实与胶体无关的是(　　)
A.将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃
B.光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，会看到一道道光柱
C.将纳米二氧化硅颗粒(直径1～100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系
D.植物油与水混合，充分振荡后可形成油水混合物
解析　A项，有色玻璃是固溶胶，不符合题意；B项，光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，会看到一道道光柱是丁达尔效应，不符合题意；C项，纳米二氧化硅颗粒(直径1～100 nm)均匀分散到树脂中形成的分散系属于胶体，不符合题意；D项，植物油与水混合，充分振荡后可形成油水混合物属于乳浊液，符合题意。
D
6.将蛋白质溶液放在半透膜上静置，溶液的成分通过半透膜的情况如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液
B.该半透膜的孔径大小可能为200 nm
C.该半透膜可用来分离NaCl溶液和淀粉溶液
D.该半透膜可用来分离泥沙和淀粉溶液
C
解析　A项，将蛋白质溶液放在半透膜上静置，水分子可以透过半透膜，而蛋白质分子不能，说明蛋白质溶液是胶体，因此Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液都具有丁达尔效应，不能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液；B项，胶体微粒的直径在1～100 nm之间，蛋白质分子不能透过半透膜，因此该半透膜的孔径大小不可能为200 nm；C项，淀粉溶液属于胶体，胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的微粒可以透过半透膜，因此该半透膜可用来分离NaCl溶液和淀粉溶液；D项，泥沙和淀粉溶液的微粒都大于该半透膜的孔径，因此该半透膜不能用来分离泥沙和淀粉溶液。
7.Fe2O3又称铁红，请根据要求完成下列问题。
(1)Fe2O3固体(红棕色)属于________(填“纯净物”或“混合物”)。将其加入适量盐酸中，反应的化学方程式：_____________________________________。
(2)用上述所得溶液进行下列实验：取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的化学方程式：
_____________________________________________________________。
纯净物
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至出现________色，停止加热即可制得Fe(OH)3胶体。
(4)另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡摇匀后，将此烧杯(甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到________(填“甲”或“乙”)烧杯的液体中产生了丁达尔效应。
红褐
乙
解析　(1)Fe2O3固体(红棕色)只含一种物质，属于纯净物；氧化铁属于碱性氧化物，和酸反应生成铁盐和水，化学方程式为Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。(2)氯化铁和NaOH发生复分解反应，生成红褐色沉淀氢氧化铁，同时生成NaCl，化学方程式为FeCl3＋3NaOH===3NaCl＋Fe(OH)3↓。(3)将蒸馏水加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至出现红褐色，得到氢氧化铁胶体。(4)甲烧杯中液体为溶液、乙烧杯中液体为胶体，胶体中分散质粒子直径在1～100 nm，溶液中分散质粒子直径小于1 nm，胶体能产生丁达尔效应，所以乙烧杯中产生丁达尔效应。
B级　素养培优练
8.(2023·济阳栾州一中月考)磁流体是电子材料的新秀。在含有FeSO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中，滴入稍过量的NaOH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5.5～36 nm的磁流体。下列说法中正确的是(　　)
A.所得分散系属于溶液
B.用光束照射该分散系能产生丁达尔效应
C.所得分散系中分散质为Fe2O3
D.分散系为胶体，胶粒直径即Fe(OH)3分子直径
B
解析　A项，磁流体分散质粒子的直径在5.5～36 nm，属于胶体的范畴，具备胶体的性质，故所得分散系为胶体；B项，该分散系属于胶体，胶体有丁达尔效应；C项，该胶体中分散质是黑色的，而Fe2O3是红棕色的，故分散质不是Fe2O3；D项，该胶体分散质是黑色的，而氢氧化铁胶体为红褐色，且胶粒是很多分子的集合体，不是一个分子。
9.向含有Fe3＋(浓度为11.2 g·L－1)、Fe2＋(浓度为5.6 g·L－1)的氯化物的混合溶液中滴加稀NaOH溶液，可得到一种黑色分散系，其分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物。下列有关说法正确的是(　　)
A.该黑色分散系为胶体，其中分散质为Fe2O3
B. 能用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物
C.向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液也可得到该黑色分散系
D.形成该黑色分散系时发生的反应为FeCl2＋2FeCl3＋8NaOH===Fe3O4(胶体)＋4H2O＋8NaCl
D
解析　由题意可知，得到一种黑色分散系，且分散质粒子直径约为9.3 nm，则该分散系为胶体，氧化铁为红棕色粉末，所以分散系的分散质不是氧化铁，A错误；胶体可透过滤纸，不能用过滤的方法分离出黑色分散系中的金属氧化物，B错误；向沸水中逐滴滴加饱和氯化铁溶液可以得到氢氧化铁胶体，颜色为红褐色，得不到黑色分散系，C错误；氯化亚铁、氯化铁与氢氧化钠反应生成四氧化三铁、氯化钠和水，化学方程式为FeCl2＋2FeCl3＋8NaOH===Fe3O4(胶体)＋4H2O＋8NaCl，D正确。
10.(1)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
①如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中的一处明显错误是________________________，原因是_____________________
_____________________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)。
空气中也出现了光柱
进入烧杯前，光穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应
②欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是________，理由是___________________________________________________
___________________________________________________________________。
③去树林观察丁达尔效应有诸多不便，聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法，其中最简单、最环保的方法是_______________________________
___________________________________________________________________。
(2)高铁酸钾可作为水处理剂。K2FeO4中Fe元素的化合价是________；用K2FeO4对饮用水消毒时，K2FeO4转化为Fe元素为＋3价的化合物，因而K2FeO4既能杀菌也具有净水作用，其具有净水作用的原因是________________________________
____________________________________________________________________。
清晨
清晨树林中存在雾，雾是胶体，阳光透过树叶间隙形成光束，光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应
打开暖瓶(内装有热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可(答案合理即可)
＋6
Fe3＋与H2O反应生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质而具有净水作用
解析　(1)①光束进入烧杯前穿过的空气不是胶体，不会产生丁达尔效应，该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。②清晨，树林中存在水雾，阳光透过树叶间隙形成光束，光束穿过这些水雾会产生丁达尔效应，所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
11.实验小组探究Fe(OH)3胶体的制备方法及其性质。
(1)制备Fe(OH)3胶体
实验 实验操作 丁达尔效应
1 向40 mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3溶液(浓度约为30%) 迅速出现
2 向40 mL蒸馏水中滴入5滴10%FeCl3溶液，然后滴入1滴10%NaOH溶液，边滴边搅拌 迅速出现
3 加热40 mL饱和FeCl3溶液 一段时间后出现
①实验1，生成Fe(OH)3胶体和________(填化学式)。
②实验2与实验1对比，优点是_____________________________ (写出1条即可)。
③综合上述实验：制备Fe(OH)3胶体提供OH－的物质可以是H2O或________，控制反应条件即可制得。
HCl
不需要加热，FeCl3溶液浓度小
NaOH
解析　本实验通过三种不同的方式制备氢氧化铁胶体，从而比较三种不同方式的优劣，之后验证氢氧化铁胶体的性质。(1)①向40 mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3溶液，FeCl3与H2O反应生成氢氧化铁胶体和HCl；②根据实验1和实验2的对比可知，实验2的优点是不需要加热，FeCl3溶液浓度小；③通过实验1和实验2可知，制备Fe(OH)3胶体提供OH－的物质可以是H2O或NaOH；
(2)Fe(OH)3胶体的性质
资料：
Ⅰ.pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解。
Ⅱ.固体FeCl3易升华(物质从固态不经过液态直接变成气态的过程)。
Ⅲ.Fe3＋检验：若待测液中加入KSCN溶液，溶液变红色，则说明待测液中含有Fe3＋。
实验4　取5 mL实验3得到的液体于蒸发皿中，继续加热，待蒸发皿中液体变为粘稠状，罩上漏斗，可观察到漏斗内出现棕褐色的烟，且有棕褐色固体附着在漏斗的内壁上。继续加热，蒸发皿中最终得到红棕色固体Fe2O3。
①根据资料，推测漏斗内棕褐色的烟中主要含有________(填化学式)。
②检验蒸发皿中红棕色固体中阳离子的方案：取少量红棕色固体溶于稀盐酸中，___________________________________________________________________。
研究表明：Fe(OH)3胶体可净化水中的砷酸，砷酸浓度较低时以吸附为主，砷酸浓度较高时以反应为主。
FeCl3
滴加KSCN溶液，溶液变红，则固体中含有Fe3＋
③不同pH时，测得溶液中Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率如图。pH为3～9时，Fe(OH)3胶体对砷酸的吸附效率高，pH较高时，吸附效率降低的原因是_________________________________。
④去除水中高浓度砷酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀，化学方程式是______________________________________________。
pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解
Fe(OH)3(胶体)＋H3AsO4===FeAsO4↓＋3H2O
解析　(2)①根据资料可知固体FeCl3易升华，所以推测漏斗内棕褐色的烟中主要含有FeCl3；②红棕色固体中阳离子是Fe3＋，所以验证方法为取少量红棕色固体溶于稀盐酸中，滴加KSCN溶液，溶液变红，则固体中含有Fe3＋；③根据图像以及资料可知，pH较高时，吸附效率降低的原因是pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解，转化为Fe(OH)3沉淀；④由资料可知，以及原子守恒，Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀和水，化学方程式是Fe(OH)3(胶体)＋H3AsO4===FeAsO4↓＋3H2O。

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