题目
如果用高价阳离子置换双电层中的低价阳离子,则粘土的塑性指数 。A. 增大B. 减小C. 不变
如果用高价阳离子置换双电层中的低价阳离子,则粘土的塑性指数 。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
题目解答
答案
B. 减小
解析
考查要点:本题主要考查粘土颗粒双电层结构对塑性指数的影响,以及高价阳离子置换低价阳离子的作用机理。
解题核心思路:
粘土颗粒表面带负电荷,通过吸附阳离子形成双电层。高价阳离子的电荷密度更高,置换低价阳离子后会更有效地中和颗粒表面的负电荷,导致双电层结构压缩。这会降低颗粒的分散性,使颗粒更容易聚集,从而降低塑性指数。
破题关键点:
- 高价阳离子的强吸附性:高价离子能更紧密地吸附在颗粒表面。
- 双电层压缩:高价离子减少扩散层厚度,降低颗粒间的静电斥力。
- 颗粒聚集与塑性关系:颗粒聚集性增强,分散度降低,塑性指数减小。
粘土颗粒表面通常带有负电荷,会通过静电作用吸附阳离子形成双电层。双电层由紧束缚层(固定层)和扩散层(移动层)组成。紧束缚层中的阳离子与颗粒表面结合更牢,而扩散层中的离子可自由移动。
当用高价阳离子(如Al³⁺、Fe³⁺)置换原有的低价阳离子(如Na⁺、Ca²⁺)时:
- 电荷中和增强:高价离子单个离子可中和更多负电荷,减少紧束缚层厚度。
- 双电层压缩:扩散层厚度减小,颗粒间的静电斥力降低,颗粒更易聚集形成絮状结构。
- 分散性下降:颗粒聚集性增强,结合水减少,粘土的塑性降低,塑性指数减小。
因此,高价阳离子置换后,粘土的塑性指数会减小。