高 三 化 学（第14周）
【教学内容】
高三化学《溶液》
【教学目标】
了解分散系概念、掌握有关溶液、溶解度概念及其计算、掌握有关胶体知识
【知识讲解】
分散系：一种（或几种）物质的微粒分散到另一种物质里形成的混合物
注意：1.微粒——可以是单个分子或离子或分子集合体
分散质——被分散成微粒的物质
2.分散系组成
分散剂——微粒分散在其中的物质
分散质、分散剂是相对还是绝对的？（相对）
3.根据分散系定义可知:分散系一定是纯净物还是混合物? (混合物)是否一定是液体?(不是,可以是固体如玻璃水泥等,可以是气体如空气,可以是液体,常见分散系为液体)
下面复习常见三类分散系的特点.
|
| 浊液 悬浊液 乳浊液 | 溶 液 | 胶 体 |
| 定 义 | 固体小颗粒 小液滴悬浮 悬浮于液体 于液体 | 一种或几种物质分散到另一种物质形成均一稳定混合物 | 分散质微粒直径在 10－9~10－7m之间的分散系 |
| 特 点 | 不稳定，不均一，久置分层 | 稳定、均一 | 稳定、均一 |
| 本 质差 别 | 分散质微粒直径>10－7m | 分散质微粒直径<10－9m | 分散质微粒直径在 10－9~10－7m |
| 能 否透 过滤 纸 | 悬浊液不能 | 能 | 能 |
| 能 否透 过半 透膜 | 不能 | 能 | 能 |
一. 胶体
1. 胶体制备——中学常用凝聚法
(1)Fe(OH)3胶体:饱和FeCl3溶液加到沸水中煮沸即得,利用了盐类水解原理制得
Fe3++3H2O
△ Fe(OH)3(胶体)+3H+
思路:制Fe(OH)3胶体时,能否长时间煮沸?(不能,否则要凝聚)
(2)AgI胶体制备:将AgNO3滴入KI溶液或将KI溶液滴入AgNO3溶液,要成功制得AgI胶体关键是:两种溶液浓度均要很低(≤0.01mol/L).一种溶液过量(取10ml)，另一种溶液必须少量，只能用滴管滴加8~10滴，否则只能制得AgI沉淀.
同学们头脑里一定存在这样一个问题：胶体的分散质实际上是不溶物，为什么久置并不沉淀下来？
首先要明确：胶粒（分散质）是否是单个分子？一般不可能（除高分子溶液如蛋白质，淀粉等）.通常均为分子集合体，即多个分子聚集而成，其次，胶粒半径小→其表面积大→吸附性强，可吸附与组成胶粒相同或相近的阴、阳离子→胶粒带有同种电荷，相互间斥力较大，因而不能凝聚形成沉淀.
例1 AgI胶体制备，若将0.01mol/LAgNO38—10滴逐滴加入到10ml 0.01mol/LKI溶液中，则AgI胶粒吸附较多的I－（KI过量），胶粒带负电，若反之，则AgI胶粒吸附较多的Ag+（AgNO3过量），胶粒带负电.
例2 As2S3胶体制备方法是将稍过量的H2S气体通入到H3AsO3中，
3H2S+2H3AsO3=As2S3+6H2O，As2S3胶粒带负电，则其胶粒最可能吸附较多的离子是：
A、S2－ B、As3+ C、HS－ D、OH－
分析：由于其胶粒带负电，吸附较多的肯定是阴离子，因H2S过量，它又是一种弱酸，主要发生一级电离H2S H++HS－，因此，正确答案为C.
例3 土壤胶体胶粒带负电，下列化肥施入水稻田中，肥效较差的是：
A、NH4Cl B、NH4HCO3 C、(NH4)2SO4 D、NH4NO3
分析：土壤胶粒带负电（不告诉我们这个条件也应该联想得到：净化浑浊的河水用明矾，即利用Al(OH)3胶体性质，使之凝聚，显然Al(OH)3胶粒带正电，浑浊河水胶粒带负电），因此吸附阳离子（NH4+）能力较强，而不易吸附阴离子，显然NH4NO3中NO3－不易被土壤吸收因而肥效较差.
胶体胶粒所带电荷判断方法：
金属氧化物、氢氧化物胶粒带正电，如Al(OH)3、Fe(OH)3胶体
非金属氧化物、金属硫化物胶粒带负电，如H2SiO3、As2S3胶体.
2、胶体性质：
⑴布朗运动——是否只有胶体才具有该性质？（不是）
⑵丁达尔现象——胶体独有的性质，因此用于鉴别胶体与其它分散系最简单的方法.
⑶电泳现象——可鉴别胶体与其它分散系，主要用于证明胶粒带电且带有何种电荷，反之，若已知胶粒带何种电荷[如Fe(OH)3胶体]可验证蓄电池的正负极.
思考：通过一个简单实验，证明KMnO4溶液的颜色由MnO4－引起而不是K+引起？（通直流电，阳极区颜色加深）
⑷胶体的凝聚
①加入电解质溶液：之所以能凝聚是因为电解质电离出来的阳离子或阴离子与胶粒所带的负电荷或正电荷电性中和，而使胶粒间的斥力减小，使之凝聚成大颗粒，显然，胶粒带正电，所加电解质中阴离子所带负电荷越高，阴离子浓度越大，凝聚效果越明显，胶粒带负电，所加电解质中阳离子电荷愈高、离子浓度愈大，凝聚效果越明显.
胶粒带正电： PO43－>CrO42－>SO42－>NO3－>Cl－
胶粒带负电：Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+
例1 要使H2SiO3胶体凝聚，加入下列物质中的哪一种，效果最明显？（物质的量浓度相同，体积相同）
A、Na2SO4 B、MgCl2 C、酒精溶液 D、FeCl3
答案：D
例2 向Fe(OH)3胶体中加入下列哪种物质，先出现浑浊，后又澄清
A、Na3PO4 B、MgSO4 C、盐酸 D、硅酸胶体
解析：加入电解质先凝聚成Fe(OH)3沉淀，后又溶解，只能为盐酸.
加入带相反电荷胶粒的胶体——凝聚原理与加入电解质溶液相同.
加热——温度升高，胶粒碰撞速率加快，从而使小颗粒成为大颗粒而凝聚.
胶体凝聚后所得混合物不能再称为胶体，而叫凝胶.
凝胶——胶粒和分散剂凝聚在一起成为不稳定不流动的冻状物.
常见的重要的凝胶：⑴豆腐——重要的植物蛋白质.
⑵硅胶——硅酸胶体凝聚，在空气中失水成为含水4%的SiO2其表面积大，因而吸附性强，常用做干燥剂、吸附剂及催化剂载体.
思考：⑴各举一例说明胶体特性的应用
①丁达尔现象——（鉴别胶体与其它分散系）
②电泳现象——（判断胶粒带何种电荷）
③不能透过半透膜——（提纯净化胶体）
④凝聚——（生产豆腐、硅胶、长江三角洲的形成）
⑤吸咐性——（河水净化、Al(OH)3胶体可漂白）
⑵除去大气中的灰尘，往往通过高压电，而使之聚集沉降，这是利用了胶体的
A、丁达尔现象 B、电泳 C、凝聚
正确答案为：B
3、胶体分类：气溶胶（云、烟、雾）
液溶胶（Fe(OH)3等）
固溶胶（有色玻璃，烟水晶）
二、溶质的溶解过程；
1、溶质溶解：溶质分子或离子扩散过程→物理过程——吸热
溶质分子或离子水合过程→化学过程——放热
溶质溶解于水温度升高、降低还是基本不变取决于扩散过程吸收的热量与水合过程放出的热量大小.浓H2SO4、NaOH固体溶于水放出大量的热，NH4NO3溶于水吸收大量的热，NaCl等溶于水温度基本不变.
2、溶解平衡：一定温度、一定量的溶剂，溶质溶解的速率等于结晶速率，溶解达到平衡状态，溶液浓度不再变化.
Ag2SO4(s) 2Ag++SO42－
平衡移动仍用勒沙特力原理判断移动方向.
思考：Ag2SO4溶于水达到溶解平衡改变下列条件中的一个，平衡向哪个方向移动？
①升温 ②再加Ag2SO4 ③加入AgN3 AgNO3 ④加入BaCl2 ⑤加压
（答：①向右 ②不移动 ③向左 ④向右 ⑤不变）
正因为溶解平衡的存在，任何溶质都不能无限制地溶解到水里，一旦达到溶解平衡形成的溶液称为饱和溶液.
升温、加溶剂
饱和溶液
不饱和溶液
降温、加溶质
注意：①饱和与不饱和溶液是相对的，一定要注意前提条件：“一定温度、一定量溶剂”，否则没有任何意义；②升高温度是否所有饱和溶液均能转化为不饱和溶液？（不对，如Ca(OH)2）；③饱和溶液与浓溶液、不饱和溶液与稀溶液之间没有明确关系，只有在同温度，相同溶质、饱和溶液比不饱和溶液浓一些.
3、固体溶解度（S）
⑴影响因素：溶质溶剂本性——内因
温度——外因
⑵意义：已知溶解度
100g水最多能溶解溶质质量
饱和溶液的质量分数
⑶溶解度与溶解性关系 S<0.01g难溶
0.01g<S<1g微溶
1g<S<10g可溶
S>10g易溶
4、溶解度曲线
⑴会绘制曲线（用光滑的曲线）
温度升高有些S增大
⑵意义：线——表示溶解度随温度变化情况 温度升高有些S基本不变
温度升高个别S降低
线上的任一点表示溶质在某温度下的溶解度
点 线上方的点表示饱和溶液加晶体
线下方的点表示不饱和溶液
交点——不同溶质在某温度下溶解度相同.
5、气体溶解度：指标准状况1体积水所能溶解气体的体积.
常见气体溶解度：CO2:1 Cl2:2 H2S:2.6 SO2:40 HCl:500 NH3:700
影响因素： 温度——T升高，溶解度减小
压强——P增大，溶解度增大
三、混合物分离
1、 过滤：适用于固体与液体的分离
2、 萃取、分液——利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同进行分离的操作.
3、 
结晶：蒸发结晶——溶解度受温度影响较小的物质（如NaCl）
冷却结晶——可溶两种溶质溶解度受温度影响不同.
思考：①NaCl晶体中少量KNO3如何除去？②KNO3晶体中少量NaCl如何除去？
解析：①NaCl溶解度受温度影响较小，而KNO3则受温度影响大，晶体溶解蒸发结晶趁热过滤，将晶体洗涤即得较纯NaCl.②晶体溶解制成热饱和溶液，冷却（结晶过程），过滤即得较纯KNO3晶体，若仍有少量NaCl，再重复上述操作称重结晶.
4、 蒸馏——分离沸点不同的液态混合物
5、 分馏——利用蒸馏原理，得到一定沸点范围的蒸馏产物
如石油、煤焦油成份的分离.
6、 渗析——提纯胶体
7、 盐析——分离胶体（如制肥皂，提纯蛋白质）
8、 洗气——分离气体混合物（如除去Cl2中HCl）
9、 加热—— 热分解（如CaO中少量CaCO3）
升华（如NaCl中少量I2）
10、电解精炼——如由粗铜制纯铜
四、溶液浓度
1、质量百分比浓度（质量分数）A%=
×100%
配制方法：①计算（需溶质、溶剂的量）
②称量或量取（固体称、液体量取）
③溶解
例 用粗盐配制100g15%的NaCl溶液，说明具体操作步骤及所用的仪器.
解析：由于使用的是粗盐，首先要提纯、溶解、过滤、蒸发、洗涤（烘干）称取15gNaCl量筒量取85ml水溶解即得（仪器略）
2、物质的量浓度
3、ppm浓度，即一百万克溶液里所含溶质质量.
【能力训练】
一、选择题（每小题1—2个正确答案）
1、在2mlNaCl溶液中加入1滴AgNO3溶液，有白色沉淀生成；再加入1滴KI溶液沉淀转化为黄色，然后再加入1滴Na2S溶液，沉淀又转化为黑色（以上所用的溶液物质的量浓度均相同），下列表示各沉淀物溶解度由大到小的顺序正确的是（ ）
A、Ag2S AgI AgCl B、AgCl AgI Ag2S
C、AgI AgCl Ag2S D、AgCl Ag2S AgI
2、将质量百分比浓度为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后，其质量百分比浓度小于2p%，则X可能是下列物质中的
A、H2SO4 B、氨水 C、NaOH D、C2H5OH
3、t1℃时KNO3的溶解度为S1g，t2℃时KNO3溶解度为S2g，将Ag t2℃时的KNO3饱和溶液降温至t1℃时，KNO3溶液的质量将变为（g）（ ）
A、
B、
C、
D、
4、有xg浓度为10%的KNO3溶液，将其浓度变为20%，可采用的方法是（ ）
A、蒸发掉
g水 B、蒸发掉溶剂质量的
C、加入
gKNO3晶体 D、加入
gKNO3晶体
5、浓度为30%的KNO3溶液冷却到下列何温度范围内，便有晶体开始析出（ ）
A、0—10℃ B、10℃—20℃ C、20℃—30℃ D、30℃—40℃
KNO3溶解度
| 温度（℃） | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 溶解度（g） | 13.3 | 20.9 | 31.6 | 45.8 | 63.9 |
二、填空：
1、有一包含SiO2杂质的KNO3样品，将其加入到一定量的水中，充分搅拌.在10℃时，剩余固体
189g；在40℃时剩余固体103g；在75℃时，剩余固体10g，硝酸钾溶解度有关数据如下表：
| 温度（℃） | 10 | 40 | 50 | 75 | 80 |
| 溶解度（g） | 20.9 | 63.9 | 85.5 | 150 | 169 |
由此推断：加入水为________g，原样品质量为________g，含SiO2_______g.
2、在饱和Na2CO3溶液通入足量CO2，会有晶体析出，此晶体是________，析出此晶体的原因是因为_____________________.
在饱和食盐水中先通入足量的氨气，再通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出；若在饱和食盐水中先通入足量CO2，再通入氨气，往往没有晶体析出，原因是_____________________.
三、计算题：
一定温度下在135gCuSO4溶液中取出
，加入5g无水CuSO4恰好达到饱和.在剩下的
的CuSO4溶液中，加入过量的铁粉，待反应完全后，测得溶液的质量为89.5g.
⑴求原135gCuSO4溶液是由多少克CuSO4·5H2O晶体和多少克水配制而成的.
⑵该温度下CuSO4的溶解度.
【能力训练答案】
一、选择
1、B 2、BD 3、B 4、A、D 5、C
二、填空：
1、200、230.8、10
2、NaHCO3溶解度比Na2CO3小
CO2溶解度比NH3小得多
三、（1）23.44g和111.56g、25g