飽和溶液在中學化學實驗中的應用種種

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、用于收集氣態物質

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、用于結晶法提純分離物質

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，使膠體溶液被破壞，同離子效應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的水化膜，以致沒有足夠的水來溶解蛋白質，再加上鹽的正負離子抑制了蛋白質的表面電荷，因而使蛋白質顆粒易碰撞粘結下沉，使蛋白質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反應速率

例8 實驗室制乙炔時，因電石與水反應較劇烈，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，實質上NaCl起到了稀釋水的作用，減慢此反應速率，得到平衡的乙炔氣流。

八、用于電解反應

例9 工業上電解飽和食鹽水制Cl2，其陽極上反應可以是：

2Cl--2e-Cl2↑

①

4OH--4e-2H2O+O2↑

②

究竟哪個反應優先發生，除了與Cl-和OH-失去電子的難易程度有關外，也與二者的濃度有關。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①優先進行，在陽極產生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②也可進行，即同時放出Cl2和O2，所以，為了使電解反應能夠順利進行，工業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）