硫酸盐
硫酸盐指 硫酸根 SO₄²⁻ 与各种阳离子结合形成的盐,通式可写作 Mₓ(SO₄)ᵧ。
这是一个物质家族,不是某一种具体化合物 —— 它描述的是「一类物质的共同行为」,而不是单个物质的性质。
溶解性规律(家族最重要的一条)
Section titled “溶解性规律(家族最重要的一条)”硫酸盐的溶解性有非常清晰的规律:
| 类别 | 离子 | 说明 |
|---|---|---|
| 难溶 | Ba²⁺、Pb²⁺ | 完全不溶于水,也不溶于稀硝酸 |
| 微溶 | Ca²⁺、Ag⁺ | 浓度高或加热时才析出 |
| 可溶 | 其余所有常见阳离子 | Na⁺、K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺… |
记忆口诀:「钡铅不溶,钙银微溶,其余全溶」。
这条规律解释了三个常见现象:
- 石灰石与稀硫酸反应会中途停止(生成的 CaSO₄ 微溶,覆盖在表面)
- 检验 SO₄²⁻ 用 BaCl₂ 而不是 CaCl₂(CaSO₄ 微溶,沉淀不明显)
- 石膏(CaSO₄·2H₂O)微溶于水,所以能做豆腐(利用它的微溶性和凝固作用)
共同化学性质
Section titled “共同化学性质”1. 与 Ba²⁺ 的特征反应(家族身份鉴定)
Section titled “1. 与 Ba²⁺ 的特征反应(家族身份鉴定)”SO₄²⁻ + Ba²⁺ → BaSO₄↓(白色,不溶于稀硝酸)这是整个家族的「身份证」:任何硫酸盐溶液加酸化 BaCl₂ 都会产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
2. 与盐酸反应
Section titled “2. 与盐酸反应”- 只含 SO₄²⁻ 的盐(如 Na₂SO₄、BaSO₄)与盐酸不反应
- 这一点用来与碳酸盐区分(碳酸盐加盐酸冒气泡)
3. 热稳定性
Section titled “3. 热稳定性”硫酸盐热稳定性差异很大,是家族内部的重要递变:
| 硫酸盐 | 受热行为 |
|---|---|
| Na₂SO₄、K₂SO₄ | 很稳定,难分解 |
| CaSO₄ | 约 1200 ℃ 才分解 |
| CuSO₄ | 约 650 ℃ 分解为 CuO + SO₃ |
| Fe₂(SO₄)₃ | 分解为 Fe₂O₃ + SO₃ |
| (NH₄)₂SO₄ | 较低温即分解,放出 NH₃ |
规律:阳离子越活泼(金属性越强),硫酸盐越稳定。
| 化合物 | 化学式 | 类别 | 溶解性 | 俗名 / 用途 |
|---|---|---|---|---|
| 硫酸钡 | BaSO₄ | 盐 | 难溶 | 重晶石、钡餐 |
| 硫酸钙 | CaSO₄·2H₂O | 盐 | 微溶 | 石膏、熟石膏、点豆腐 |
| 硫酸钠 | Na₂SO₄·10H₂O | 盐 | 可溶 | 芒硝(中药) |
| 硫酸铜 | CuSO₄·5H₂O | 盐 | 可溶 | 胆矾、蓝矾,白色粉末遇水变蓝 |
| 硫酸亚铁 | FeSO₄·7H₂O | 盐 | 可溶 | 绿矾、补铁剂 |
| 硫酸锌 | ZnSO₄·7H₂O | 盐 | 可溶 | 皓矾 |
| 硫酸镁 | MgSO₄·7H₂O | 盐 | 可溶 | 泻盐 |
| 硫酸铝钾 | KAl(SO₄)₂·12H₂O | 盐(复盐) | 可溶 | 明矾,净水 |
注意「矾」这一类:胆矾、绿矾、皓矾、明矾都是含结晶水的硫酸盐,统称「矾」。这是中文俗名最集中的区域,检索时容易混淆。详见常见俗名与颜色。
不属于盐的硫酸根化合物
Section titled “不属于盐的硫酸根化合物”不要把它们和被混进硫酸盐家族:
| 化合物 | 化学式 | 类别 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 硫酸 | H₂SO₄ | 酸 | 硫酸根本身的酸形式 |
| 硫酸氢钠 | NaHSO₄ | 盐(酸式盐) | 还保留可电离的 H⁺,属盐但不属正盐 |
| 氢氧化钡 | Ba(OH)₂ | 碱 | 虽然含 Ba,但阴离子是 OH⁻ |
| 氧化钙 | CaO | 氧化物 | 不含硫酸根,容易与硫酸钙混淆 |
判断口诀:看它电离出的离子。阴离子全是 OH⁻ 的是碱;只有两种元素且含氧的是氧化物;金属阳离子 + 酸根的是盐。详见化学名词注释。