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区分溶解物质与悬浮液

清澈的液体和浑浊的液体都很容易描述,但要解释里面到底有什么就难多了。

本页内容
  1. 如何根据证据区分两者?
  2. 例题详解
  3. 要留意的错误
  4. 自我检测
  5. 下一步

溶解的物质已分散成极小的粒子,与溶剂均匀混合,无法被滤出。悬浮液(suspension)则含有较大的不溶性颗粒,它们最终会沉降,也能被过滤。IGCSE 化学题目要求你根据证据判断是哪一种,再说明理由。

这是解释水处理中的分离步骤之后的技能,并直接连接到解读污染物数据中的数据阅读。

如何根据证据区分两者?

使用三项观察,并记住每一项说明什么。

观察悬浮液溶液
外观浑浊或不透明清澈(可以有颜色)
静置固体沉降没有东西沉降
过滤固体留在滤纸上滤纸上什么也没有
蒸发滤液什么都没留下(若只有悬浮固体)若有溶质,固体留下

关键概念是颗粒大小。在溶液中,溶质是单个粒子,散布在溶剂粒子之间,所以能穿过滤纸。在悬浮液中,颗粒是大得多的团块,滤纸会把它们挡住。

例题详解

题目(自编数据): 混合物 X 浑浊呈白色。静置一小时后,有白色固体沉降。把混合物过滤,滤渣是白色,滤液清澈。取少量滤液加热,直到水分蒸发完,留下白色固体。这些证据说明什么?

第一步,浑浊并且沉降。 这表明有不溶性固体悬浮着,滤纸上的滤渣也证实了这一点。

第二步,滤液清澈。 清澈并不能证明没有东西溶解,所以要看下一项实验。

第三步,蒸发后留下白色固体。 水已经没有了,所以这个固体原本溶解在滤液中。

结论: 混合物 X 既含有悬浮在水中的不溶性固体,也含有溶解的固体。

溶解度(solubility)的计算常常随之出现。自编数据: 在 25 °C 时,固体 Z 在 100 g 水中最多溶解 20 g。一位学生把 50 g Z 加入 200 g、25 °C 的水中,充分搅拌。

  • 水最多能容纳 20 × 2 = 40 g Z,因为 200 g 是 100 g 的两倍。
  • 所以有 40 g 溶解,50 − 40 = 10 g 仍未溶解。
  • 这 10 g 未溶解的部分就是可以被滤出的固体。

要留意的错误

错误答案: “液体是清澈的,所以里面没有粒子。”

错误在于把“清澈”当成“空无一物”。所有物质都由粒子组成,溶质就是分散在溶剂里的粒子。像硫酸铜这样有颜色的溶液是清澈的,却含有溶解的固体。

改正的方法是用蒸发来检验。水蒸干后若有固体留下,它原本就是溶解的;若什么也没留下,则液体是纯水(或只含易挥发的溶质)。

“不溶性”一词用来形容不会溶解的颗粒,“悬浮”一词则形容它们在液体中的分布方式。两个词是从两个角度描述同一种固体。

自我检测

1. 样品 A 清澈无色。过滤后滤纸上什么也没有。蒸发几滴后留下白色固体。A 是溶液还是悬浮液?

查看答案

它是溶液。没有不溶性颗粒被滤出,但蒸发后有固体留下,说明水中溶解了溶质。

2. 自编数据:20 °C 时,固体 Q 在 100 g 水中最多溶解 30 g。在 20 °C 时,75 g Q 加入 200 g 水中,能溶解多少?剩下多少?

查看答案

200 g 水最多容纳 30 × 2 = 60 g。所以 60 g 溶解,75 − 60 = 15 g 未溶解。

3. 为什么悬浮液静置后会沉降,而溶液不会?

查看答案

悬浮颗粒是较大的不溶性团块,密度比水大,所以下沉。溶解的粒子是单个粒子,均匀分散在水粒子之间,所以不会沉降。

下一步

继续学习从所给数据集解读污染物证据,同样的推理会用在数字上。当溶解度或浓度的题目同时涉及反应时,摩尔与方程式比例辅导器很有用。最后用单元练习题组检测全部内容。

如果你总是弄混某个观察到底证明了什么,有人在每次回答后追问“这说明粒子是怎样的?”会很有帮助。我们的老师在化学线上一对一补习中就是这样教的。

常见问题

液体清澈,是不是就代表里面没有溶解任何东西?

不是。清澈只表示没有大到足以散射光线的颗粒,溶解的物质仍可能存在。硫酸铜溶液清澈而呈蓝色,盐水清澈而无色。检验溶解物质更好的方法,是蒸发一小份样品,看有没有固体留下。

悬浮液静置后会怎样?

不溶性颗粒会慢慢沉到底部,因为它们比液体重,也没有分散在水粒子之间。溶液不论放多久都不会沉淀。所以沉降是悬浮液的证据,而不是溶解固体的证据。

同一个混合物可以既是溶液又是悬浮液吗?

可以。浑浊的盐水含有悬浮在水中的不溶性泥土,也含有溶解的盐。过滤能除去泥土,清澈的滤液仍含溶解的盐,蒸发即可验证。请把混合物的每个部分分开来解释。

更新于:

下一步

如果你能描述实验结果,却说不清它对粒子说明了什么,一对一的老师可以陪你练习这种推论,直到措辞变得自然。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

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