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文檔簡介

高考化學(xué)考點解析全程復(fù)習(xí):膠體

1.復(fù)習(xí)重點

1.掌握溶液、懸濁液、乳濁液、膠體的概念,區(qū)別及鑒別它們的方法;

2.掌握膠體的木質(zhì)特征及性質(zhì);

3.了解Fe(0H)3、Agl、硅酸溶膠的制備方法;

4.掌握膠體的凝聚方法

2.難點聚焦

(-)分散系的概念、種類

1、分散系:由一種物質(zhì)(或幾種物質(zhì))以粒子形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物。分散系中分散

成粒子的物質(zhì)叫做分散質(zhì);另一種物質(zhì)叫分散劑。

2、分散系的種類及其比較:

根據(jù)分散質(zhì)微粒的大小,分散系可分為溶液、膠體和濁液(懸濁液和乳濁液)。由于其分散質(zhì)微粒的大小

不同,從而導(dǎo)致某些性質(zhì)的差異?,F(xiàn)將它們的比較如下:

溶液膠體懸濁液、乳濁液

微粒直徑小于1nm1nm—100nm大于100nm

外觀均一透明多數(shù)均?透明不均-、不透明

分散質(zhì)微粒組成單個分子或許多離子、分子的集合體,或高巨大數(shù)量分f或離r的集合體

離子分子

能否透過濾紙能能懸濁液不能

能否透過半透膜能不能不能

實例食鹽水,碘Fe(0H)3膠體、淀粉膠體泥水、牛奶

二、膠體:

1、膠體的本質(zhì)特征:分散質(zhì)粒子大小在1nm—100nm之間

2、膠體的制備與提純:

實驗室制備膠體的方法一般用凝聚法,利用鹽類的水解或酸、堿、鹽之間的復(fù)分解反應(yīng)來制備。例如

Fe9H卜、AI(0H)3膠體就是利用鹽類的水解方法來制得。

利用膠體中的雜質(zhì)離子或分子能穿透半透膜,而膠體微粒不能透過半透膜的特點,可用滲析法來提純、精

制膠體。

3、膠體的分類:

'分散劑是液體—液溶膠。如AI(0H)3膠體,蛋白質(zhì)膠體

(1)按分散劑的狀態(tài)分,分散劑是氣體——?dú)馊苣z。如霧、云、煙

〔分散劑是固體——固溶膠。如煙水晶、有色玻璃。

(2)按分散質(zhì)的粒子分-粒子膠體——膠粒是許多“分子”的集合體。如Fe(0H)3膠體。

L子膠體——膠粒是高分子。如淀粉溶膠,蛋白質(zhì)膠體等。

4、膠體的性質(zhì)與應(yīng)用:

(1)從膠體微粒大小,認(rèn)識膠體的某些特征。由于膠體微粒在1nm—100nm之間,它對光有一定的散射

作用,因而膠體有特定的光學(xué)性質(zhì)——丁達(dá)爾現(xiàn)象:也正是由于膠粒直徑不大,所以膠體也有它的力學(xué)性質(zhì)一

一布朗運(yùn)動;膠體粒子較小,其表面積較大,具有強(qiáng)大的吸附作用,它選擇吸附了某種離子,帶有電荷,互相

排斥,因而膠體具有相對穩(wěn)定性,且顯示膠體的電學(xué)性質(zhì)——電泳現(xiàn)象。

(2)根據(jù)膠體的性質(zhì),理解膠體發(fā)生凝聚的兒種方法。正是由于膠體微粒帶有同種電荷,當(dāng)加入電解質(zhì)

或帶相反電荷的膠粒時,膠體會發(fā)生凝聚;加熱膠體,膠粒吸附的離子受到影響,膠體也會凝聚。如果膠粒和

分散劑一起凝聚成不流動的凍狀物,這便是凝膠。

(3)利用膠體的性質(zhì)和膠體的凝聚,可區(qū)別溶液和膠體。

1)膠體有丁達(dá)爾現(xiàn)象,而溶液則無這種現(xiàn)象。

2)加入與分散質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電解質(zhì),溶液無明顯現(xiàn)象,而膠體會產(chǎn)生凝聚。

(三)膠體的制備方法

制備溶膠的必要條件是要使分散質(zhì)粒子大小在Inm?100nm之間。由于溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,在制備

過程中還要加入穩(wěn)定劑(如電解質(zhì)或表面活性物質(zhì))。制備方法原則上有兩種,一是使固體顆粒變小的分散

法,一是使分/或離子聚結(jié)成膠體的凝聚法。

常用的分散法有研磨法、膠溶法等。研磨法是把粗顆粒的固體放在膠體磨中研細(xì),在研磨的同時要加入明

膠等穩(wěn)定劑。膠溶法是通過向新生成并經(jīng)過洗滌的沉淀中加入適宜的電解質(zhì)溶液作穩(wěn)定劑,再經(jīng)攪拌,使沉淀

重新分散成膠體顆粒而形成溶膠,這種過程稱為膠溶作用,如在新生成的Fe(OH)3沉淀中,加入少量FeCh

稀溶液可制得Fe(OH)3溶膠。

凝聚法有多種方法,應(yīng)用也比分散法廣泛,主要可分為化學(xué)反應(yīng)法、改換溶劑法等。所有反應(yīng),如復(fù)分

解、水解、氧化還原、分解等,只要能生成難溶物,都可以通過控制反應(yīng)條件(如反應(yīng)物濃度、溶劑、溫度、

pH、攪拌等)用來制備溶膠,這些被稱之為化學(xué)反應(yīng)法。例如:

(1)利用水解反應(yīng)

教材中介紹的Fe(OH)3溶膠的制備,利用的就是FeCh的水解反應(yīng):

(稀溶液)煮沸》(溶膠)

FeCI3+?0Fe(OH)3+3HCI

如果將堿金屬硅酸鹽類水解,則可制得硅酸溶膠:

(稀溶液)(溶膠)

Na2SiO3+2H20——?HzSiOa+2NaOH

(2)利用復(fù)分解反應(yīng)

可用稀的AgNO3溶液與稀的KI溶液的反應(yīng)來制備Agl溶膠:

(稀溶液)(稀溶液)(溶膠)

AgNO3+KI——?Agl+KNO3

(3)利用分解反應(yīng)

把四談基銀溶在苯中加熱可得銀溶膠:

(溶膠)

Ni(CO)4——>Ni+4C0

(4)利用氧化還原反應(yīng)

把氧氣通入H2s水溶液中,H2s被氧化,得硫磺溶膠:

(水溶液)(溶膠)

2H2s+02——>2S+2H2O

基本上不看短文內(nèi)容僅看選項,2010年高考有人竟然過了100分!

高考有沒有瞬間大幅度提分的可能?

誰能讓你不用花很多時間和心思學(xué)習(xí),英語就能提高至少20-30分?要是真的話,簡直是白撿的分?jǐn)?shù)!不

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這么做題!你的思路因此將會被徹底打通,提高的分?jǐn)?shù)將不僅僅是20-30分!無論現(xiàn)在的英語成績是60分,還

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則,他們會在高考中輕松超過你!

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請先看下面的例子,它是遼寧卷2010年真題的第36題,是一個完形填空題.在此我只列出它的四個選項,

試試看,只是比較選項,你是否能夠在3秒之內(nèi)選出正確答案?

36.A.worriedB.sadC.surprisedD.nervous

正確答案是C,ABD都是一個人狀態(tài)不好的傾向詞,而C則為中性詞,表述態(tài)度不一致者是答案。.如果你

知道了這個秘訣,可以解決很多類似的完型填空題!

看一下遼寧卷2010年完形填空真題的第52題:

52.A.LargelyB.GenerallyC.GraduallyD.Probably

正確答案是C,ABD都是含義不肯定的副詞,排除表述不明確的選項,答案就水落石出了.如果你知道了這

個秘訣,你更是可以解決很多類似的完型填空題!試想一下,知道了全部36個完形秘訣之后,您的分?jǐn)?shù)會怎么樣

呢?

請再看下面的例子,它是遼寧卷2010年真題閱讀理解題的第56題,在此我只寫出它的題干和四個選項.也

試試看,只是比較選項,你是否能夠在5秒之內(nèi)選出正確答案?

56.FromParagragh1welearnthatthevillagers.

A.workedveryhardforcenturies

B.dreamedofhavingabetterlife

C.werepoorbutsomewhatcontent

D.livedadifferentlifefromtheirforefathers

正確答案是C,選項中表述的內(nèi)容前后相互矛盾的是答案!思路很簡單,如果你掌握了其中的秘訣,拋開

文章,你也可以很快選出正確答案.掌握此類瞬間解題秘訣,不僅縮短了答題時間,還能保障近乎100%的準(zhǔn)

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排除錯誤選項.請記住!在英語完型填空和閱讀理解題的選項中,從頭到尾都充滿了暗示點,善于利用這些暗示

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無論任何人,在考試中,總會遇到吃不準(zhǔn)選項的題,或可以稱之為不會做的“難題”,那么,如果遇到“難

題”,你會怎辦?是放棄?不可能,怎么著也要“猜”出一個答案!那么,是“瞎猜”嗎?如果是“瞎猜”,其正確率

僅是25%,是可想而知的低!那么,如何“猜”才能有高的準(zhǔn)確率呢?如果我告訴你N個秘訣,讓你在做“難題”

時,猜出的答案的準(zhǔn)確率由25%提高至95%,甚至是100%,你愿意繼續(xù)看下去嗎?

35.A.eatup|B.dealwith|C.throwawayD.sendout

35題在B和C模棱兩可處到底選哪個?當(dāng)然選范圍大的,能包括另一個的,即選B.

再舉個例子,假如2010年遼寧卷高考英語完形填空的47題,不知選哪個,怎么辦?

AsIfoundout,thereis,46,oftennoperfectequivalence(對應(yīng))betweentwo47intwolanguages.

Myauntevengoessofarasto48thataChinese"equivalent"cannevergiveyouthe49meaningofa

wordinEnglish!

47.A.wordsB.namesC.ideasD.characters

很簡單,選A,勿須有任何的猶豫,為什么?復(fù)現(xiàn)法則!

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題",即使“猜”答案,也要“猜”的有理有據(jù),切勿盲目的“猜”!

Themomenthewasaboutto47thehospital,hesawonthedeskthe48newbookjustashehadleftit

one49ago.

48.AmuchBstillChardlyDquite

很簡單,選B,為什么?答案高頻詞匯傾向歸納讓你笑逐顏開!

高頻形容詞\副詞:suddenly,even,finally,first,last,again,also,however,though,although,yet,

instead,eventhough,but,|stiller.

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雅慧同學(xué)來時成績是90分左右,2010年高一下學(xué)期期中考試的成績?yōu)?27分;現(xiàn)就讀于沈陽東北育才高中本部高

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分。10次課后,中考距離滿分竟然只差了七分,考了143分。她說沒想到她的最高紀(jì)錄竟然創(chuàng)造在2010年沈陽

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關(guān)于改換溶劑法則是利用一種物質(zhì)在不同溶劑中溶解度相差懸殊的性質(zhì)來制備溶膠,如把松香的酒精溶液

滴入水中,由于松香在水中溶解度很低,溶質(zhì)以膠粒大小析出,即形成松香的水溶膠。

無論采用哪種方法,制得的溶膠常含有很多電解質(zhì)或其他雜質(zhì),除了與膠粒表面吸附的離子維持平衡的適

量電解質(zhì)具有穩(wěn)定膠體的作用外,過量的也解質(zhì)反而會影響溶膠的穩(wěn)定性。因此,制備好的溶膠常常需要作凈

化處理,最常用的凈化方法就是滲析。

例題精講

例1下列物質(zhì)中既屬于無機(jī)物,又屬于堿的是()

A.Na2CO3B.CH3OHC.CH3cH20HD.Cu(OH)2

解析:Na2c。3是無機(jī)物,但屬于鹽;ChhOH和CH3cH20H為有機(jī)物;Cu(OH)2為堿且為無機(jī)物,故答

案應(yīng)選D。

答案:D

例2用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級(1nm?100nm)的超細(xì)粉末粒子,然后制得納米材料。下列分散系

中的分散質(zhì)的粒子的大小和這種納米粒子大小具有相同的數(shù)量級的是()

A.溶液B.懸濁液C.膠體D.乳濁液

解析:1nm?100nm就是膠體分散系中粒子的大小,跟這種超細(xì)粉末粒子大小具有相同數(shù)量級。

答案:C

例3用下列方法來制備溶膠:①0.5mol/LBaCI潞液和等體積的2moi/LH2SO4相混合并振蕩;②把1mL飽和三

氯化鐵逐滴加入20mL沸水中,邊加邊振蕩;③把1mol/L水玻璃力口入10mL1mol/L鹽酸中,用力振蕩??尚械氖?/p>

()

A、只有①②B、只有①③C、只有②③D、①②③

解析:①操作,能生成BaSC)4沉淀,并得不到膠體。②③是可行的。故應(yīng)選(C)

例4已知Agl膠體微粒能吸附「離子。在10mL0.01mol/LKI溶液中,滴入8—10(1滴是1/20mL)0.01mol/L

AgNO3溶液后,將溶液裝入半透膜袋中,并浸沒在蒸儲滴水里。隔一段時間后,水中含有的離子最多的是

()

+

A、H\OHB、K\NO3C.ID、Ag\NO3E、K

解析:制備Agl膠體的原理是:KI+AgNO3=Agl(膠體)+KNO3在制備過程中KI過量,由于Agl膠體微粒能吸附I

一,故在溶液中含有較多離子的是KtNO3。故應(yīng)選(B)。

例5、下列說法中正確的是()

A、膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)特性是丁達(dá)爾現(xiàn)象

B、利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCI

C、Fe(OH)3膠體帶正電荷

D、加入電解質(zhì),膠體能發(fā)生凝聚

分析:本題主要考查的是膠體的概念及其對性質(zhì)的理解與應(yīng)用能力。膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)特性是

分散質(zhì)微粒的直徑大小,膠粒的直徑在1nm—100nm之間而溶液中的溶質(zhì)分子或離子直徑小于1nm。因此當(dāng)入

射光線通過膠體時,光會發(fā)生散射,這時膠粒本身好象?個光源,而產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象。當(dāng)入射光通過溶液時,

光發(fā)生透射,不產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象。同樣由于膠粒直徑較大,它不能透過半透膜,而溶液中的離子或分子能透過

半透膜。因此可用滲析的方法來提純淀粉膠體。同溶液-樣,膠體也是電中性的,因此,只能說Fe(OH)3膠粒

帶電荷,不能說Fe(OH)3膠體帶電荷;根據(jù)分散劑狀態(tài)不同,膠體可分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠三種,加入

電解質(zhì)只能使溶膠凝聚,其他溶膠則不能。因此在所列敘述中只有B是正確的。

答:B

例6、分別向Fe(OH)3膠體溶液中逐滴加入下列各種液體,將發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么會發(fā)生這些現(xiàn)象?

(1)蒸儲水(2)0.5mol/LMgSC>4溶液(3)0.5mol/LH2so4溶液(4)蔗糖

水溶液

分析:解答這類問題,既要考慮膠體特性,又要顧及加入試劑的某些性質(zhì)。例如對于向Fe(0H)3膠體溶液

中加入硫酸鎂溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀,有些同學(xué)片面理解為Fe(0H)3與MgSO4發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng),生成了難溶的

Mg(0H)2沉淀。這是對Fe(0H)3膠體特征不理解的結(jié)果。事實上Mg(OH)2的溶解度比Fe(0H)3大,因此Fe(0H)3

與MgS04之間不可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng);再說,Mg(0H)2是白色沉淀。而向Fe(OH)3膠體溶液中加入MgSCU溶

液,出現(xiàn)的是紅褐色沉淀。正確的解釋是Fe(0H)3膠粒帶正電荷,MgS04溶液是電解質(zhì)溶液,溶液中SOd?.帶負(fù)

電荷,它與膠粒發(fā)生電性中和,使膠體凝聚,從而出現(xiàn)Fe(0H)3沉淀。

解答這類問題,還要正確全面地分析可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象,不胡亂瞎猜。如Fe(0H)3膠體溶液中逐滴加入

0.5mol/LH2sO4溶液,有些同學(xué)只說成依然為澄清溶液,或者只認(rèn)為產(chǎn)生紅褐色沉淀。顯然這些結(jié)論是片面的

錯誤的。前者同學(xué)只考慮到H2s。4能與Fe(0H)3反應(yīng)而未考慮H2s。4是電解質(zhì),它能中和膠粒由于吸附離子而

產(chǎn)生的電性,使膠體發(fā)生凝聚;而后者同學(xué)只考慮膠體發(fā)生凝聚的一方面,而未考慮到隨著H2s。4溶液的滴

入。溶液中H*濃度隨之逐漸增大,產(chǎn)生的Fe(0H)3沉淀又會溶解。

解:(1)向Fe(0H)3溶膠中逐滴加入蒸偏水,因水不會與Fe(0H)3反應(yīng),所以無明顯現(xiàn)象發(fā)生,也不會影

響膠體的穩(wěn)定性。

(2)由于MgS04是電解質(zhì),所以在Fe(0H)3膠體中加入MgSC)4溶液后,使Fe(0H)3膠粒凝聚生成紅褐色

Fe(0H)3沉淀。

(3)H2SO4是電解質(zhì),當(dāng)向Fe(0H)3膠體中逐滴加入H2S6時,先使Fe(0H)3膠粒凝聚生成紅褐色

Fe(0H)3沉淀,但繼續(xù)加入H2sO4溶液,溶液酸性增強(qiáng)。H2sO4與Fe(0H)3沉淀反應(yīng),使Fe(0H)3溶解。

2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O

(4)蔗糖是非電解質(zhì),所以在Fe(0H)3膠體中加入蔗糖溶液無現(xiàn)象發(fā)生。

4.實戰(zhàn)演練

一、選擇題:

1、膠體區(qū)別于其它分散系最本質(zhì)的特征是()

A、膠體微粒能發(fā)生甩泳B、膠體微粒的大小在1nm——100nm之間

C、膠體微粒帶有電荷D、膠體有丁達(dá)爾現(xiàn)象

2、下列事實與膠體性質(zhì)無關(guān)的是()

A、在豆?jié){里加入鹽鹵做豆腐B、河流入海處易形成沙洲

C、一束平行光線照射蛋白質(zhì)溶液時,從側(cè)面可看到光亮的通路

D、三氯化鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀

3、下列物質(zhì)中不屬于膠體的是()

A、云霧B、煙水晶C、石灰乳D、煙

4、膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的原因是膠粒使光線發(fā)生了(

A、反射B、散射C、透射D、折射?

5、Fe(0H)3膠體利MgCb溶液共同具有的性質(zhì)有()

A、都比較穩(wěn)定,密封放置不產(chǎn)生沉淀

B、兩分散系均有丁達(dá)爾現(xiàn)象

C、加入鹽酸先產(chǎn)生沉淀,隨后溶解

D、分散質(zhì)微??赏ㄟ^濾紙

6、卜.列幾種情況下,硅酸膠體不會發(fā)生凝聚的是(

A、加入CaCb溶液B、加入乙醇溶液

C、加熱D、加入硫化碎膠體

7、在水泥和冶金廠常用高壓電對氣溶膠作用以除去大量煙塵,減少其對空氣的污染,這種做法應(yīng)用的原

理是()

A、電泳B、滲析C、凝聚

D、丁達(dá)爾現(xiàn)象

8、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁和Fe(0H)3五種膠體溶液,按甲和兩乙和丁,丙和丁,乙和Fe(0H)3膠體,兩兩

混合,均出現(xiàn)沉淀,則膠體微粒帶負(fù)電荷的溶膠是()

A、甲B、乙C、丙D、丁

9、下列電解質(zhì)中,能使Fe(0H)3膠體凝聚效果最好的是()

A、NaCIB、AICI3C、MgCI2D、MgSO4

10、將淀粉碘化鉀混合溶液裝在羊皮紙做成的袋中,將此袋下半部浸泡在盛有蒸儲水的燒杯里,過一段時

間后取燒杯中液體進(jìn)行實驗,卜列現(xiàn)象能證明羊皮紙袋一定有破損的是()

A、加入碘水變藍(lán)色B、加入Nai溶液不變藍(lán)色

C、加入AgN03溶液產(chǎn)生黃色沉淀D、加入濱水變藍(lán)色

11、下列各物質(zhì)形成的分散系中,能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的是()

A、稀鹽酸中滴入水玻璃溶液B、植物油溶于汽油中

C、蔗糖溶解在水中D、硬脂酸甘油酯與NaOH溶液共沸

后的溶液

12、當(dāng)表皮劃破時,可用FeCb溶液應(yīng)急止血,其主要原因是()

A、FeCh溶液具有殺菌作用B、FeCb溶液能促進(jìn)血液中膠粒凝聚

C、FeCb溶液遇血液產(chǎn)生了氫氧化鐵沉淀D、FeCb能氧化血紅蛋白

二、填空:

13、有下列詞語:①滲析②鹽析③凝聚④溶膠⑤凝膠⑥布朗運(yùn)動⑦電泳⑧丁達(dá)爾現(xiàn)象

⑨中和⑩水解從中選出適當(dāng)?shù)脑~語將其序號填入下列空格中:

(1)在肥皂水中透過強(qiáng)光,可以見到光帶,這種現(xiàn)象稱為

(2)在濃肥皂水中加入飽和食鹽水,肥皂凝聚,這種現(xiàn)象稱為

(3)在肥皂水中加入酚酥變成紅色,說明高級脂肪酸根離子發(fā)生了一

(4)在Fe(OH)3溶膠中加入(NH4)2SO4溶液,產(chǎn)生了紅褐色沉淀,這種現(xiàn)象叫做—

(5)用半透膜把制取的Fe(OH)3溶膠中的HCI分離去的方法叫做

(6)不同牌號的藍(lán)墨水混合后,有時會產(chǎn)生沉淀的,這是—現(xiàn)象。

14、在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有氧化鐵而影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況,解決的方法是將陶土和水一起攪

拌,使微粒直徑處于1nm——100nm之間,然后插入兩根電極接通直流電源,這時陽極聚集,陰極聚

集,理由是。

15、有甲、乙、丙、丁四種液體,它們分別為Fe(OH)3膠體、硅酸膠體、As現(xiàn)將有關(guān)實驗現(xiàn)象記錄如下:

(1)電泳:甲液體的陽極周圍顏色變淺,陰極周圍顏色變深;

(2)將一束光通過乙液體,無丁達(dá)爾現(xiàn)象;

(3)將乙慢慢地加入到丙液體中,先出現(xiàn)凝聚,后液體變清。試推斷甲為,乙為—,丙

為,丁為o

【練習(xí)答案】

一、選擇題:

1、B2、D3、C4、B5、AD6、BD

7、A8、BC9、D10、A11、AD12、B

二、填空

13、(1)⑧;(2)②;(3)⑩;(4)③;(5)①;(6)③

14、帶負(fù)電荷的陶土膠粒;帶正電荷的氧化鐵膠粒:

這兩種膠粒在通直流電時發(fā)生電泳。

15、Fe(OH)3膠體;NaOH溶液硅酸膠體As2s3膠體

高考化學(xué)考點解析全程復(fù)習(xí):化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.復(fù)習(xí)重點

了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

了解放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

理解反應(yīng)熱燃燒熱中和熱及書寫熱反應(yīng)方程式

2.難點聚焦

一、反應(yīng)熱

1、化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量,通常叫做反應(yīng)熱。反應(yīng)熱用符號AH表示,單位一般采用kJ/mol。當(dāng)

△H為負(fù)值為放熱反應(yīng);當(dāng)AH為正值為吸熱反應(yīng)。測量反應(yīng)熱的儀器

叫做量熱計。

2、燃燒熱:在101kPa時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時

放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。

3、中和熱:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

1molH2O,這時的反應(yīng)熱叫做中和熱。中學(xué)階段主要討論強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。

二、熱化學(xué)方程式

1、書寫熱反應(yīng)方程式應(yīng)注意的問題:

(1)由于反應(yīng)熱的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān),因此必須注明,不注明的是指101kPa和25℃時的數(shù)據(jù)。

(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱的數(shù)值不同,因此要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。

(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)為相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量,它可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。

2、書寫熱化學(xué)方程式的一般步驟

(1)依據(jù)有關(guān)信息寫出注明聚集狀態(tài)的化學(xué)方程式,并配平。

(2)根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)計算相應(yīng)的反應(yīng)熱的數(shù)值。

(3)如果為放熱反應(yīng)AH為負(fù)值,如果為吸熱反應(yīng)則AH為正值。并寫在第一步所得方程式的后面,中間用

”隔開。

(4)如果題目另有要求,如反應(yīng)燃料燃燒熱的熱化學(xué)方程式和有關(guān)中和熱的熱化學(xué)方程式,可將熱化學(xué)方程式

的化學(xué)計量數(shù)變換成分?jǐn)?shù)。

三、中和熱的測定

1、測定前的準(zhǔn)備工作

(1)選擇精密溫度計(精確到0.1°C),并進(jìn)行校對(本實驗溫度要求精確到0.1°C)。

(2)使用溫度計要輕拿輕聲放。剛剛測量高溫的溫度計不可立即用水沖洗,以免破裂。

(3)測量溶液的溫度應(yīng)將溫度計懸掛起來,使水銀球處于溶液中間,不要靠在燒杯壁上或插到燒杯底部。不可

將溫度計當(dāng)攪拌棒使用。

2、要想提高中和熱測定的準(zhǔn)確性,實驗時應(yīng)注意的問題

(1)作為量熱器的儀器裝置,其保溫隔熱的效果一定要好。因此可用保溫杯來做。如果按教材中的方法做,一

定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平,這樣可以減少熱量損失。

(2)鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度的配制須準(zhǔn)確,且氫氧化鈉溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和

熱更準(zhǔn)確,所用鹽酸和氫氧化鈉溶液的濃度宜小不宜大。

(3)溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù),以提高所測溫度的精度。

(4)實驗操作時動作要快,以盡量減少熱量的散失。

(5)為了減少實驗誤差,重復(fù)實驗2~3次,數(shù)據(jù)取平均值。

注意事項:、反應(yīng)熱的大小比較:比較反應(yīng)熱的大小,一般是在不同條件下(溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)

等)下的同一化學(xué)反應(yīng),或同一條件(溫度、壓強(qiáng))下的同類化學(xué)反應(yīng)之間進(jìn)行。比較時要善于從同中求異,

抓住其實質(zhì),從而順利解決問題。影響反應(yīng)熱大小因素主要有以下兒個方面。

1、熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)。如2mol氫氣燃燒放出的熱量是相同條件下1mol氫氣燃燒時放出的2倍。

2、物質(zhì)的聚集狀態(tài)或晶體結(jié)構(gòu)。如等量氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量比生成氣態(tài)水時放出的熱量多。

3、化學(xué)鍵的強(qiáng)弱。如都由單質(zhì)反應(yīng)生成2moi的鹵化氫時,由于HF、HCLHBr、HI中的共價鍵依次減弱,

所以放出的熱量也依次減少。

二、蓋斯定律的應(yīng)用和有關(guān)燃燒熱和中和熱的計算

化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物、生成物的種類、量及聚集狀態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無關(guān)。根據(jù)能量守恒定

律,無論反應(yīng)是一步完成還是幾步完成,只要反應(yīng)的起始狀態(tài)和終了狀態(tài)確定,反應(yīng)熱就是個定值,這就是著

名的蓋斯定律。

3.例題精講

【例1】已知在25℃,101kPa下,IgC8H18(辛烷)燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ熱量。表示上述

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是()

1

A.C8H18(1)+22.502(g)=8CO2(g)+9H2O(g);AH=-48.40kJ?moF

1

B.C8H18(1)+22.502(g)=8CC>2(g)+9H2O(1);AH=-5518kJ?mol

1

C.C8H18(1)+22.502(g)=8CO2(g)+9H2O(1);AH=+5518kJ?mol

1

D.C8H18(1)+22.55(g)=8CC)2(g)+9H2O(1);AH=-48.40kJ?mol

【解析】根據(jù)題目條件,生成的水為液態(tài),所以A錯,1gC8H18燃燒后放出熱量48.40kJ,故1molC8H但完全燃

燒放出熱量5518kJ,放熱用“一”表示,故C錯。

【答案】B

【評析】熱化學(xué)方程式的書寫較難,書寫時不能忽視反應(yīng)物、生成物的狀態(tài),要注意系數(shù)與反應(yīng)物的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫

【例2】在同溫同壓下,下列各組熱化學(xué)方程式中Q2>QI的是()

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);AH=-Q1:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);AH=-Q2

B.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1;S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=_Q?

C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);AH=-Q1;C(s)+O2(g)=CO2(g);AH=-Q2

D.H2(g)+CI2(g)=2HCI(g);△H=-Q1;1/2H2(g)+1/2CI2(g)=HCI(g);z\H=-Q?。

【解析】A中,由于氣態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水要放出熱量,所以生成液態(tài)水比生成氣態(tài)水放出的熱量要多,即Q2>

QI;B中,由于固態(tài)硫轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)硫要吸收熱量,所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量比固態(tài)硫燃燒放出的熱量多,即

QI>Q2:C中,生成CO放熱,因氧氣過量會與CO反應(yīng)也放出熱量,所以Q2>Q”D中QI=2Q2。

【答案】AC

【評析】反應(yīng)放出或吸收熱量的多少,跟反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有密切關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫

【例3】熾熱的爐膛內(nèi)有反應(yīng):C(s)+O2(g)=CO2(g);AH=-392kJ/mol,往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時,有如下反

應(yīng):C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);AH=+131kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282kJ/moL

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H--241kJ/mol,由以上反應(yīng)推斷往熾熱的爐膛內(nèi)通入水蒸氣時

()

A.不能肯省燃料,但能使?fàn)t火瞬間更旺B.雖不能使?fàn)t火瞬間更旺,但可以節(jié)省燃料

C.既能使?fàn)t火瞬間更旺,又能節(jié)省燃料D.既不能使?fàn)t火瞬間更旺,又不能節(jié)省燃料

【解析】本題應(yīng)從兩個方面考慮,一是能否使?fàn)t火瞬間更旺,由于往爐膛內(nèi)通入水蒸氣時,有如下反應(yīng)發(fā)生:

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),生成的CO和“都是可燃性氣體,故能使?fàn)t火瞬間更旺。二是能否節(jié)省燃料,

根據(jù)蓋斯定律,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);AH=+131kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);AH=-

282kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);AH=-241kJ/mol,三個方程加合在一起即得總反應(yīng)式C(s)+C>2(g)=

CO2(g);AH=-392kJ/mol,故與相同量的炭燃燒放出的熱量相同,因此不能節(jié)省原料。

【答案】A

【評析】要熟練掌握運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行熱量的計算。

【關(guān)鍵詞】反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/碳族元素

【例4】已知膽機(jī)溶于水時,溶液溫度降低。在室溫下將1mol無水硫酸銅制成溶液時,放出熱量為QikJ,而膽

磯分解的熱化學(xué)方程式是CuSC)4?5H2(^s)=CuSC)4⑸+5?0(1);AH=+Q2kJ/mol,則與Q2的關(guān)系是

()

A.QI>Q2B.Q1VQ2C.Q產(chǎn)Q2D.無法確定

【解析】由已知得CuSCU?5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO4,aq)+5H2O(l);AH=+Q(Q>0)……①,

2+2

CuSO4(s)=Cu(aq)+SO4-(aq);AH=—Qi.....②,

。"②得CuSO4?5H2O(S)=CUSO4(S)+5H2。。);△H=Q1+Q,根據(jù)蓋斯定律:Q1+Q=Q2,故

D正確。

【答案】D

【評析】解此類題目常把題給信息轉(zhuǎn)化為熱化學(xué)方程,然后根據(jù)蓋斯定律可得出正確的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/氧族元素

【例5】已知有amolC和bmolOz(a>2b),充分反應(yīng)后,將得到的可燃性物質(zhì)提取后再次燃燒,充分反應(yīng)。

可燃性物質(zhì)燃燒放出的熱量有P%被mg、的水吸收,使之沸騰。若己知1molC燃燒成C5放出的熱量為qJ,

試求1molC燃燒成CO所放出的熱量約為多少?(c=4.2X1()3j/kg?°C)

【解析】根據(jù)題意可知,可燃性物質(zhì)燃燒后放出熱量為:

。=空以=42x204*。又知:

p%p

點燃

C+02=co2

bmol<=bmol=hmol

CO2+C-ICO

bmolnbmol2hrnol

所以amolC和bmol。?(a>2b)反應(yīng)后,其可燃性物質(zhì)的量為(a-2b)molC和2bmolCO。若設(shè)ImolCO燃燒成

CC>2放出的熱量為xJ,則可得出關(guān)系式:

(a-2^+2bx=4.2xl04-

解得:x=4.2x1(/里-(a-2與q,伙1/)

若設(shè)所求1molC燃燒成CO放出的熱量為yJ,則由下列熱化學(xué)方程式:

C(s)+;O2(g)=CQ(g);A”=-yJ/mol①

CO(g)+;O2(g)=CO2(g);AH=-xJ/mol②

C(s)+O2(g)=CO2(g)-AH=-qJ/mol③

就不難發(fā)現(xiàn):①式=③式一②式,即為題目所求。故可推知:

y=q-x

4.2xl04--(a-2/?h

=q-------E-------(J)

2b

aqp-4.2x104w

=----------(J)

2bp

[答案](aqp-4.2X104m)/2bpJ

【評析】本題是一道物理、化學(xué)相互交叉滲透的綜合計算題,難度大。因此,解決這類問題的關(guān)鍵在于分析題

意,挖掘題中隱含著的重要信息(即熱化學(xué)方程式有加合性),弄清該題中所涉及的兩個過程,即物理過程與

化學(xué)過程,并求出聯(lián)系這兩個過程的紐帶——熱量(Q)。然后正確運(yùn)用所學(xué)物理、化學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)知識,則

題中的問題便可迎刃而解。

【關(guān)鍵詞】反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/碳族元素

【例6】接觸法制硫酸的流程可表示如下:

問:(1)熱交換器在制硫酸的過程中有何重要作用?

若以「、、、丁分別表示進(jìn)出熱交換器的氣體溫度,且「=求進(jìn)

(2)T2T3480℃,T3=600℃,T4=250℃,

入接觸室后的SO?、。2混合氣體的溫度丁2(設(shè)進(jìn)、出熱交換器的氣體的平均比熱均為0.8kJ/(kg?℃))。

(3)假定每天進(jìn)入接觸室的混合氣體為20t,問與不用熱交換器相比較每年至少可節(jié)省多少噸含碳80%的優(yōu)

質(zhì)煤?(已知煤的供熱效率為

20%,C(s)+O2(g)=CO2(g);AH=-393kJ/mol)

【解析】(1)由沸騰爐導(dǎo)出的SO2、。2等氣體的溫度經(jīng)除塵、去雜、洗滌等工藝處理后已大幅度下降,通過

熱交換器后氣體的溫度又得以提高,這有利于后續(xù)反應(yīng)(即由SO2合成SO3)的進(jìn)行。SO?的氧化反應(yīng)是放熱

反應(yīng),從接觸室導(dǎo)出的SO3等氣體的溫度已高達(dá)600℃以上,難以被濃硫酸吸收。通過熱交換器后SO3的溫度下

降了,這有利于提高濃硫酸對它的吸收效率。總而言之,熱交換器在制H2SO4的過程中具有增效節(jié)能的作用。

經(jīng)過熱交換器后,吸收的熱量=放出的熱量。根據(jù)

(2)SO2,O2cg(T2-800),SO3=cm2(600℃-250℃)

物理學(xué)原理及質(zhì)量守恒定律可知,Q(吸)=Q(放),g=唯,故cmi(T2-80℃)=cm2(600℃-250℃),即T2=

430℃?

(3)若不使用熱交換器,欲使80℃的SO?、。2預(yù)熱到430℃,每年需提供的熱量為20Xl()3kgX365X

0.8kJ/(kg.℃)X(430℃-80℃)=2.04X109kJ,每千克優(yōu)質(zhì)煤供給的有效熱量為5240kJ/kg,使用熱交換器后每

年可節(jié)約優(yōu)質(zhì)煤的質(zhì)量為:2.04X109kJ/(5240kJ/kg)=389.3t?

【答案】(1)增效節(jié)能(2)12=430℃(3)389.3t

[評析】本題主要運(yùn)用公式Q=cmAt考查化學(xué)反應(yīng)中熱效應(yīng)的計算。

【關(guān)鍵詞】反應(yīng)熱及熱化學(xué)方程式的書寫/氧族元素

4.實戰(zhàn)演練

1.“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學(xué)物質(zhì)和水混合后搖動即會制冷。該化學(xué)

物質(zhì)是()

A.氯化鈉B.固體硝酸較C.固體氫氧化鈉D.生石灰

答案:B

2.含20.0NaOH的稀溶液與稀鹽酸反應(yīng),放出28.7kJ的熱量,表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是

()

A.1/2NaOH(aq)+1/2HCI(aq)=1/2NaCI(aq)+1/2H2O(l);AH=+28.7kJ/mol

B.1/2NaOH(aq)+1/2HCI(aq)=1/2NaCI(aq)+1/2H2O(l);EH=-28.7kJ/mol

C.NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCI(aq)+H2O(l);AH=+57.4kJ/mol

D.NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCI(aq)+H2O(l);AH=-57.4kJ/mol

答案:D

3.已知:CH3COOH(aq)+NaOK(aq)=CH3COONa(aq)+H2O△H=Q.|kJ/mol

-H2so,濃)+NaOH(aq)=-Na2SO4(aq)+H2O(1)△H=Q2kJ/mol

22

HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(1)AH=Q3kJ/mol

上述反應(yīng)均為溶液中的反應(yīng),則Qi、Q2、Q3的絕對值大小的關(guān)系為()

A.QI=C?2=Q3B.C)2>Qi>Q3C.C)2>6?3->QiD.C)2=Qi

答案:B

4.熱化學(xué)方程式:S(g)+O2(g)=SO2(g);AH=-297.3kJ/mol,分析下列說法中正確的是()

A.S(g)+O2(g)=SO2(l);|△H|>297.3kJ/molB.lmolSO2的鍵能總和大于1molS和1molC>2鍵能之和

C.S(g)+O2(g)=SO2(l);|AH|<297.3kJ/molD.lmolSO2的鍵能總和小于1molS和1molC)2鍵能之和

答案:AB

5.將白磷隔絕空氣加熱到260℃可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷。以下說法正確的是()

A.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷是一個吸熱過程B.紅磷比白磷穩(wěn)定

C.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷需外界提供引發(fā)反應(yīng)的能量D.白磷比紅磷穩(wěn)定

答案:BC

6.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);AH=-890kJ/mol

假如標(biāo)準(zhǔn)狀況下由、、組成的升混和氣體

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g):△H=-282.5kJ/moLCH4COCO289.6

完全燃燒時能放出1010千焦的熱量,并生成18克液態(tài)水,那么燃燒前混和氣體中CO占的體積百分含量約為

A.40%B.50%C.60%D.70%

答案:B

7.已知下列幾種烷燒的燃燒熱如下:

烷燒甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷

燃燒熱/(kJmoP)890.31559.82219.92877.03536.24163.1

今有10L(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)某種天然氣,假設(shè)僅含甲烷和乙烷兩種氣體,燃燒時共放出熱量480KJ。

(1)試寫出乙烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式;

(2)計算該天然氣中甲烷的體積分?jǐn)?shù);

(3)由上表可總結(jié)出的近似規(guī)律是;

(4)根據(jù)(3)的近似規(guī)律可預(yù)測癸烷的燃燒熱約為kJ-mor1o

答案:(1)2c2H6(g)+7O2(g)==4CO2(g)+6H2O(I);AH=—3119.6kJ/mol

(2)72.13%(3)燒燒分子中每增加一個C%燃燒熱平均增加645kJ/mol左右(4)6776

燒的熱化學(xué)方程式中水為液態(tài)的水。

8.已知熱化學(xué)方程式H+(aq)+0H(aq)==H20(1);△H=-57.3kJ/mol,問:

(1)常量滴定用0.025L0.10mol/L的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿互相中和,則滴定過程中釋放的熱量為

(2)若中和后溶液體積為0.05L,又已知中和后的溶液的比熱容為4.2X10-3。/(g?0,且密度為1.0g/

mL,則溶液溫度升高

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