盐的制备是SPM化学里最实用的题目之一,试卷三很爱要求你描述一整套方法。诀窍是:在你知道这盐是可溶还是不溶之前,你根本没法选方法,就这一个事实决定一切。
这篇指南教你怎样做出这个判断,然后一步一步干净利落地执行每一种方法。
第一步,判断:可溶还是不溶?
在写下任何一步之前,先用溶解性规则把盐归类。你必须记住的规则是:
- 所有钠、钾、铵盐都可溶。
- 所有硝酸盐都可溶。
- 所有氯化物都可溶,除了氯化银和氯化铅(II)。
- 所有硫酸盐都可溶,除了硫酸钡、硫酸铅(II)和硫酸钙。
- 所有碳酸盐都不溶,除了钠、钾、铵。
如果盐可溶,你就在溶液里把它做出来再结晶。如果它不溶,你就让它以沉淀的形式从溶液里析出。
这是两套完全不同的流程。
制备可溶盐(钠、钾、铵除外)
对于铜、锌、镁或铁这类金属的可溶盐,方法用酸加过量的不溶固体。这个不溶固体可以是活泼金属、金属氧化物(碱)或金属碳酸盐。
用过量确保所有酸都反应掉,而因为固体不溶,你只需把剩下的过滤掉即可。
用氧化铜(II)和硫酸制备硫酸铜(II):
- 在烧杯里加热稀硫酸。
- 加入**过量氧化铜(II)**并搅拌到不再溶解为止,剩下的黑色固体告诉你酸已全部反应:
CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O。 - 过滤除去过量的氧化铜(II)。蓝色滤液就是硫酸铜(II)溶液。
- 蒸发滤液到形成饱和溶液,用一根冷玻璃棒蘸一下、看有没有晶体来检验。
- 慢慢冷却浓溶液让晶体长出;这就是结晶。
- 过滤出晶体,用少量冷蒸馏水洗,夹在滤纸间晾干。
同样的三段逻辑,与过量反应、滤掉过量、再结晶,不论你从金属、氧化物还是碳酸盐出发都行得通。你可以在可溶盐的制备实验里看到完整流程。
例外:钠、钾、铵的可溶盐
过量固体法对钠、钾、铵盐失效,因为它们的起始碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氨)本身就可溶。你没法加过量再滤掉,根本没东西可滤。
这些盐改用滴定来做:量出反应所需的酸和碱的精确体积,再把产物结晶出来。因为两种反应物都是溶液,需要指示剂来找终点。
这条滴定路线有它自己一套需要小心操作的步骤,值得单独学。
用沉淀法制备不溶盐
不溶盐用沉淀法制备,也叫复分解。你把两种可溶溶液混在一起,每一种提供你需要的一种离子,不溶盐立刻以固体形式生成。
制备碘化铅(II),一种亮黄色的不溶盐:
- 配好一份可溶铅盐溶液,比如硝酸铅(II),和一份可溶碘化物溶液,比如碘化钾。
- 把两种溶液混合。不溶盐立即沉淀:
Pb(NO₃)₂ + 2KI → PbI₂ + 2KNO₃。 - 过滤收集黄色沉淀;另一种产物(硝酸钾)留在溶液里,透过滤纸流走。
- 用蒸馏水洗涤滤纸上的残渣,除去附着的可溶杂质。
- 把沉淀夹在滤纸间或放进温热的烘箱里烘干。
起始溶液的选择很重要:两种都必须可溶,副产物也必须可溶,这样固体里只剩下你的目标盐。沉淀法制备不溶盐实验展示了更多例子,比如硫酸钡和氯化银。
一套可靠的判断流程
当题目点名一种盐,按次序走一遍:
- 它是钠、钾或铵盐吗? 是的话,用滴定制备。
- 它是其他任何可溶盐吗? 是的话,用酸加过量金属、氧化物或碳酸盐,再过滤、结晶。
- 它不溶吗? 是的话,用沉淀法,混合两种可溶溶液,再过滤、洗涤、烘干。
这个三分法涵盖了课程所问的每一种盐,所以酸、碱与盐一章把归类这一步当作整个题目的核心。
试卷三答题的常见错误
- 给错家族选错方法。 对氯化钠用过量固体法会丢分,它必须用滴定。
- 忘了滤掉过量。 从不溶固体做可溶盐时,正是过滤这一步让产物变纯。
- 不洗沉淀。 不洗的不溶盐留着可溶杂质,就不纯。
- 蒸发到干。 对于要结晶的含水盐,你必须停在饱和点,而不是把水全煮干,否则晶体分解或失去外形。
让方法记牢
这些流程在考试压力下很容易搞混,尤其是可溶法与不溶法分岔的那个点。凭记忆把每种方法写出来,再对着实验页核对,就能改掉大多数错误。
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