飽和溶液在中學(xué)化學(xué)實驗中的應(yīng)用種種

鞠春榮

一、用于提純氣體

例1 除去混入CO2中的HCl和SO2氣體時，可用NaHCO3的飽和溶液。其原理是

NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O

2NaHCO3+SO2Na2SO3+2CO2↑+H2O

這是因為溶液不飽和時，CO2將和H2O反應(yīng)生成HCO-3，使溶液中的HCO-3至飽和為止，造成CO2損耗。利用這一原理，在提純氣體的實驗設(shè)計中，可用飽和NaHSO3溶液除去SO2中混入的HCl氣體，用飽和的NaHS溶液除去H2S中混入的HCl氣體等。

NaHSO3+HClNaCl+SO2↑+H2O

NaHS+HClH2S↑+NaCl

二、用于收集氣態(tài)物質(zhì)

例2 實驗室制氯氣時，可用排飽和食鹽水法收集氯氣。

這是因為用排空氣法收集到的氯氣不純，且氯氣易溶于水，又不能用排水法。故可用排飽和食鹽水法收集。在飽和食鹽水中氯離子可使

Cl2+H2OH++Cl-+HClO

的平衡向左移動，從而降低了氯氣在水中的溶解度，可收集到較純的氯氣。

例3 實驗室用乙酸、乙醇為原料，用濃硫酸作催化劑，加熱制取乙酸乙酯。產(chǎn)生的蒸氣除乙酸乙酯外，尚含少量乙酸和乙醇，乙酸乙酯可與乙酸、乙醇以任意比混溶。為了將乙酸乙酯從混合液中分離出來，可將混合物蒸氣通入飽和碳酸鈉溶液。

這是因為飽和碳酸鈉溶液既能中和餾出物混有的乙酸，又能溶解除去乙醇，減小乙酸乙酯在水中的溶解度，從而有利于乙酸乙酯分層析出。

三、用于結(jié)晶法提純分離物質(zhì)

例4 分離易溶鹽氯化鈉和硝酸鉀的混合物，可將NaCl和KNO3的混合物配成高溫下的飽和溶液。

這是利用NaCl的溶解度隨溫度升高而增加很小，而KNO3的溶解度隨溫度升高而迅速增大的特點。進行冷卻結(jié)晶，將NaCl和KNO3完全分離，從而得到純凈的KNO3晶體。

四、用于晶體的制備

例5 制備NaHCO3晶體時，可在熱的Na2CO3溶液中通入足量的CO2，生成NaHCO3。

這是因為NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，易形成過飽和溶液，降低溫度時，NaHCO3便結(jié)晶析出、進而制備出晶體。

五、用于膠體的鹽析過程

例6 油脂皂化反應(yīng)完成后，生成的高級脂肪酸鈉，甘油和水形成混合液，高級脂肪酸鈉在水里形成膠體溶液，為了使肥皂和甘油充分分離，可以用飽和食鹽水將肥皂鹽析出來。

這是因為NaCl是強電解質(zhì)，使膠體溶液被破壞，同離子效應(yīng)和鹽析作用降低了脂肪酸鈉在水中的溶解度，高級脂肪酸鈉從混合液中析出。

六、用于促進蛋白質(zhì)的凝聚

例7 在盛有雞蛋白溶液的試管里，慢慢地加入飽和（NH4）2SO4或Na2SO4溶液，可觀察到白色絮狀物從溶液中析出。

這是由于飽和無機鹽溶液中鹽離子的水化作用破壞了蛋白質(zhì)的水化膜，以致沒有足夠的水來溶解蛋白質(zhì)，再加上鹽的正負離子抑制了蛋白質(zhì)的表面電荷，因而使蛋白質(zhì)顆粒易碰撞粘結(jié)下沉，使蛋白質(zhì)分子聚在一起形成白色絮狀物從溶液中析出。

七、用于加快或減慢化學(xué)反應(yīng)速率

例8 實驗室制乙炔時，因電石與水反應(yīng)較劇烈，往往有Ca（OH）2等泡沫溢出，影響實驗的順利進行，為了得到平穩(wěn)的乙炔氣流，防止泡沫溢出，采用在碳化鈣上加乙醇，然后再與飽和食鹽水作用，這樣可減小水與碳化鈣的接觸，用飽和食鹽水代替水，實質(zhì)上NaCl起到了稀釋水的作用，減慢此反應(yīng)速率，得到平衡的乙炔氣流。

八、用于電解反應(yīng)

例9 工業(yè)上電解飽和食鹽水制Cl2，其陽極上反應(yīng)可以是：

2Cl--2e-Cl2↑

①

4OH--4e-2H2O+O2↑

②

究竟哪個反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生，除了與Cl-和OH-失去電子的難易程度有關(guān)外，也與二者的濃度有關(guān)。實際上使用的是飽和食鹽水。

由于Cl-的濃度遠遠大于OH-的濃度，因此反應(yīng)①優(yōu)先進行，在陽極產(chǎn)生Cl2，若食鹽水濃度較小，或OH-在陽極附近的濃度增大某一程度時，反應(yīng)②也可進行，即同時放出Cl2和O2，所以，為了使電解反應(yīng)能夠順利進行，工業(yè)上采用不斷補充飽和食鹽水和及時排出NaOH溶液的措施。

（收稿日期：2015-01-26）