联招化学·胶体性质：丁达尔效应、电泳、聚沉与渗析

题目性质：自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题，非真题原文，未取自任何题库、教辅或试卷；解析与采分点为教研整理，非官方评分标准。

一、考点定位与做题顺序

先把四条性质分派清楚：丁达尔效应——胶粒尺寸 1–100 nm 对光散射，看到光路，是区分胶体与溶液的光学判据，不证明带电；电泳——胶粒在电场中定向移动，才证明胶粒带同种电荷；聚沉——加电解质，反离子中和电荷、压缩双电层，胶粒失去排斥而聚集；渗析——半透膜孔径让小分子/离子通过、截留胶粒，用于提纯。

三条纪律：聚沉主要看反离子价数（价数越高，聚沉值越小，示意量级近似按高价显著下降）；同号离子影响小；比较是否聚沉要算混合后的浓度，不是原溶液浓度。下面数据为自编示意，不代表真实测量结果。

二、逐题精讲

题1

题1 性质分工、电泳方向与聚沉值量级

自编实验：制得某负溶胶（胶粒带负电）10.0 mL，胶粒直径示意范围 1–100 nm。三种电解质对其聚沉值（自编示意，单位 mmol/L）：NaCl 51.0、BaCl₂ 0.690、AlCl₃ 0.0930。

(1) 用激光笔照射该溶胶，侧面看到一条光亮通路，这叫什么现象？它能证明胶粒带电吗？应再用什么实验证明电性、会观察到什么？(2) 计算 NaCl 与 BaCl₂、BaCl₂ 与 AlCl₃ 的聚沉值之比，说明随反离子价数升高的变化趋势。(3) 三种电解质中真正起主要聚沉作用的是哪种离子？

解析

(2) 比值：
51.0 / 0.690 = 73.9（约 74 倍）；
0.690 / 0.0930 = 7.42（约 7.4 倍）；
51.0 / 0.0930 = 548（约 5.5×10² 倍）。
趋势：反离子价数 +1 → +2 → +3，聚沉值急剧下降，即价数越高、聚沉能力越强、所需浓度越低（舒尔采—哈代规则的定性内容）。若粗略按「聚沉能力 ∝ 价数的六次方」估：1 : 64 : 729 反比得 51.0 : 0.797 : 0.0700 mmol/L，与自编示意值 51.0 / 0.690 / 0.0930 同一量级——此处只作定性趋势互验，示意数值不宣称符合某条精确定量定律，正文注明。

(3) 负溶胶胶粒带负电，起主要聚沉作用的是反离子即阳离子：Na⁺、Ba²⁺、Al³⁺；三种电解质里的 Cl⁻ 是同号离子，影响次要。这也解释了 (2) 的顺序：变的正是阳离子价数，而阴离子始终相同。

答案　(1) 丁达尔效应，只证粒径在胶体范围、不证带电；须做电泳，负溶胶胶粒向阳极（正极）移动。(2) 51.0/0.690≈73.9，0.690/0.0930≈7.42，51.0/0.0930≈548；价数升高聚沉值急剧下降，粗略六次方反比同量级（仅定性互验）。(3) 起主要作用的是阳离子 Na⁺/Ba²⁺/Al³⁺，Cl⁻ 为同号离子影响小。

采分点　答出丁达尔效应 1 分；说明只证粒径不证带电 1 分；答出电泳且负溶胶向阳极 1 分；算 73.9 1 分；算 7.42 1 分；算 548 1 分；指出价数升高聚沉值下降 1 分；指出主要作用离子为阳离子且 Cl⁻ 为同号 1 分。

易错点　把丁达尔效应说成「证明胶粒带电」；把负溶胶电泳方向写成向阴极；把聚沉值说成随价数升高而增大；把 Cl⁻ 当主要聚沉离子；把示意数值当成精确定量定律。

题2

题2 混合后浓度与聚沉阈值判定、渗析提纯

取上述负溶胶 10.0 mL，分别加入 0.100 mol/L NaCl 溶液 2.00 mL 与 10.0 mL（两份独立样品，忽略体积非加和）。

(1) 求两份样品混合后 NaCl 的浓度（mmol/L），并与聚沉值 51.0 mmol/L 比较，判断是否聚沉。(2) 若改用 0.100 mol/L AlCl₃ 溶液 1.00 mL 加入 10.0 mL 溶胶，是否聚沉？(3) 要除去溶胶中残留的小分子盐离子而保留胶粒，应采用什么方法？说明依据；能否用普通滤纸代替？

解析

(2) AlCl₃：c(AlCl₃) = 0.100 × 1.00/11.00 = 0.009091 mol/L = 9.09 mmol/L。
这里要看清聚沉值的口径：题给 0.0930 mmol/L 是电解质 AlCl₃ 的浓度阈值，9.09 mmol/L 远大于 0.0930 mmol/L ⇒ 聚沉（且大幅超过）。
口径提醒（如实登记）：若把阈值理解成 Al³⁺ 的物质的量浓度，则本样品 c(Al³⁺) = 9.09 mmol/L，结论同样是聚沉，不影响判断；但两种口径下「超出多少倍」不同（97.7 倍 vs 相同数量级），本题只要求判是否聚沉，故不展开倍数，正文注明阈值按电解质浓度计。

(3) 方法：渗析（透析）。把溶胶装入半透膜（如动物膀胱膜、玻璃纸）袋，浸入流动水中：小分子与离子可透过膜孔被水带走，胶粒（1–100 nm）大于膜孔被截留，从而提纯。
不能用普通滤纸代替：滤纸孔径通常在微米量级，远大于胶粒，胶粒会随溶液一起穿过滤纸，无法实现分离；过滤只能分开悬浊液粗颗粒与液体。渗析依据的是粒径与膜孔径的相对大小，不是溶解性差异。
加速办法：外加电场（电渗析）可加快离子迁出；多次换水或流水可维持浓度差。丁达尔效应可作渗析前后仍是胶体的光学复核。

答案　(1) 加 2.00 mL→16.7 mmol/L、加 10.0 mL→50.0 mmol/L，均<51.0 不聚沉；临界约 10.41 mL。(2) AlCl₃ 混合后 9.09 mmol/L ≫ 0.0930 mmol/L，聚沉；阈值按电解质浓度计，口径已登记。(3) 渗析/半透膜，按粒径截留胶粒、放行小分子离子；普通滤纸孔径远大于胶粒，不能代替。

采分点　混合浓度公式 1 分；16.7 mmol/L 1 分；50.0 mmol/L 1 分；两次均判不聚沉 1 分；临界 10.41 mL 1 分；AlCl₃ 得 9.09 mmol/L 并判聚沉 1 分；答出渗析与半透膜按粒径分离 1 分；说明滤纸孔径远大于胶粒不能代替 1 分。

易错点　直接用 0.100 mol/L=100 mmol/L 与 51.0 比较；把 10.0 mL 那次写成「刚好聚沉」；把 AlCl₃ 阈值按 Al³⁺ 计后展开倍数却不登记口径；把渗析说成「胶粒溶解后透过滤纸」；以为丁达尔效应可代替半透膜做分离。

三、规律小结与对照表

胶体四条性质各管一件事：丁达尔效应是光学判据（只证粒径 1–100 nm，不证带电），电泳才证胶粒带电（负溶胶向阳极），聚沉靠反离子中和电荷，渗析靠半透膜按粒径截留。两条最容易错的记牢：判聚沉要算混合后的浓度（本题 10.0 mL 那份是 50.0 mmol/L，仍差 0.41 mL 才到临界 51.0）；普通滤纸孔径远大于胶粒，代替不了半透膜。聚沉值随反离子价数升高急剧下降只作定性趋势，示意数值不宣称符合某条精确定量定律。浓度、体积、聚沉值与胶粒尺寸均为自编示意数据，不代表任何真实测量结果。

四、自测清单

• □ 先分派性质类别，不把丁达尔效应当电性证据；
• □ 负溶胶电泳方向判向阳极；
• □ 聚沉看反离子（阳离子）价数，同号离子影响小；
• □ 聚沉判定用混合后浓度 c=c₀V/(V₀+V)；
• □ 阈值口径（电解质浓度 vs 离子浓度）先说清再算倍数；
• □ 提纯用半透膜渗析，滤纸孔径太大不能代替。