题目

用等体积的·L-1 KI和 mol·L-1 AgNO3溶液制得AgI溶胶,电泳时胶粒向哪个方向移动?水向哪一个电极移动?写出胶团结构式及判断下述电解质对其凝结能力的次序:AlCl3、Na2SO4、K3Fe(CN)6。

用等体积的·L-1 KI和 mol·L-1 AgNO3溶液制得AgI溶胶,电泳时胶粒向哪个方向移动?水向哪一个电极移动?写出胶团结构式及判断下述电解质对其凝结能力的次序:AlCl3、Na2SO4、K3Fe(CN)6。

题目解答

答案

解:因为KI过量,故胶粒带负电,结构式如下

[{AgI}m· nI-· (n-x) K+] x-· xK+ 电泳时胶粒向正极移动,水向负极移动

正离子对胶粒凝结起主要作用,故有AlCl3>Na2SO4>K3Fe(CN)6。

解析

本题主要考查溶胶的性质，包括胶粒带电性、电泳现象、胶团结构式以及电解质对溶胶的凝结能力。解题思路如下：

  1. 判断胶粒带电性：比较$KI$和$AgNO_3$的物质的量，根据过量的物质确定胶核优先吸附的离子，从而判断胶粒带电性。
    • 已知$KI$过量，$AgNO_3$与$KI$反应生成$AgI$沉淀，反应方程式为$AgNO_3 + KI = AgI\downarrow+KNO_3$。$AgI$作为胶核，由于$KI$过量，胶核会优先吸附$I^-$离子，使得胶粒带负电。
  2. 确定胶团结构式：根据胶粒带电性，确定胶核、吸附层和扩散层的组成。
    • 胶核为$(AgI)_m$，吸附了$n$个$I^-$离子，形成吸附层，同时有$(n - x)$个$K^+$离子进入吸附层以中和部分电荷，胶粒部分为$[(AgI)_m\cdot nI^-\cdot (n - x)K^+]^{x -}$，剩下的$x$个$K^+$离子分布在扩散层，所以胶团结构式为$[(AgI)_m\cdot nI^-\cdot (n - x)K^+]^{x -}\cdot xK^+$。
  3. 分析电泳现象：根据胶粒带电性判断胶粒和水的移动方向。
    • 电泳时，带电粒子在电场作用下会向与其电性相反的电极移动。因为胶粒带负电，所以胶粒向正极移动。而溶液呈电中性，水作为溶剂会随着正离子向负极移动。
  4. 比较电解质凝结能力：根据舒尔策 - 哈迪规则，反离子价数越高，凝结能力越强。
    • 对于$AlCl_3$，其在溶液中电离出$Al^{3 +}$和$3Cl^-$，$Al^{3 +}$为正离子，价数为$+3$；$Na_2SO_4$电离出$2Na^+$和$SO_4^{2 -}$，$Na^+$价数为$+1$；$K_3Fe(CN)_6$电离出$3K^+$和$Fe(CN)_6^{3 -}$，$K^+$价数为$+1$。由于胶粒带负电，正离子对胶粒凝结起主要作用，根据舒尔策 - 哈迪规则，反离子价数越高，凝结能力越强，所以凝结能力次序为$AlCl_3>Na_2SO_4>K_3Fe(CN)_6$。