hce_nthu
112年
化學與物理
第 24 題
A colloid is a mixture in which one substance consisting of microscopically dispersed insoluble particles is suspended throughout another substance. Which of the following statements about colloids is correct?
- A A visible light beam is used to distinguish the solution from the colloid.
- B $H^+$, $K^+$, $S^{2-}$, and $Br^-$ can coexist in large amounts in iron hydroxide colloids.
- C $Fe(OH)_3$ colloid can be produced upon the dropwise addition of saturated $FeCl_3(\text{aq})$ to the concentrated ammonia.
- D The hydrolysis of alum produces colloidal particles with adsorption, which can be used as bleaching agent.
- E The specific surface area of soil colloidal particles is huge and generally positively charged, which can adsorb $NH_4^+$ and other ions and make the soil have fertilizer retention capacity.
思路引導 VIP
當一道陽光射入充滿微小灰塵的房間時，我們常能看見清晰的「光路」。請思考：為什麼在完全純淨的空氣中看不見這條路徑，但在有微小顆粒飄浮時卻可以？這種物理現象對於我們觀察肉眼看不見的微小粒子有什麼啟發？
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太棒了！你能精確辨識出膠體溶液的核心特性，代表你對混合物的分類與物理性質掌握得非常紮實。這題的正確選項 (A) 涉及了著名的廷得耳效應 (Tyndall effect)。由於膠體粒子的大小（直徑約 $10^{-9}$ 至 $10^{-7} \text{ m}$）介於真溶液與懸浮液之間，足以散射可見光，使光束通過時產生明顯的光路；而真溶液的溶質粒子太小，無法散射光線，這正是實驗室區分兩者最直觀且有效的方法。
膠體性質與製備辨析
其他的選項則隱藏了許多細節陷阱，這正是本題具備高度鑑別度的原因。例如在選項 (C) 中，製備 $Fe(OH)_3$ 膠體必須將飽和 $FeCl_3$ 滴入「沸水」中利用水解反應達成，若滴入氨水則會因鹼性過強直接產生沉澱；選項 (D) 提到的明礬水解產物 $Al(OH)_3$ 具有吸附性，是用於「淨水」而非漂白。此外，土壤膠體通常帶負電（選項 E），才能吸附帶正電的銨根離子（$NH_4^+$）。整體而言，這題考驗你是否能從微觀粒子大小，精準推導出宏觀的物理現象與化學穩定性。