重量分析的思路
重量分析gravimetric analysis是把被测成分变成一种组成确定的纯净固体，称出它的质量，再按化学式换算。常见的有两类：
- 沉淀法：加入沉淀剂，使被测离子完全变成难溶物，例如 Cl⁻ → AgCl、SO₄²⁻ → BaSO₄。
- 加热法：加热除去挥发性成分，由质量的减少计算，例如测水合物中结晶水的含量。
每一步操作的目的
- 准确称量样品（分析天平）。
- 溶解后加入稍过量的沉淀剂，使被测离子沉淀完全。
- 检查沉淀是否完全：静置后向上层清液再滴一滴沉淀剂，不再出现沉淀才算完全。
- 过滤、洗涤：用已称重的坩埚或滤纸过滤，洗去沉淀表面的可溶性杂质。
- 烘干到恒重：反复“烘干—冷却—称量”，直到连续两次称量的差在允许范围内（如 0.0005 g），说明水已经除尽。
- 计算：m(沉淀) → n(沉淀) → n(被测成分) → m(被测成分) → 质量分数。
一份含 NaCl 的固体混合物，称得 0.5000 g。按顺序点下面的步骤；最后一步可以重复，直到恒重。
- 生成白色沉淀：Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s)。
- 没有新的沉淀出现，说明 Cl⁻ 已经沉淀完全。
- 洗去沉淀表面的可溶性杂质（如 NaNO₃ 和多余的 AgNO₃）。
连续两次称量相差不超过 0.0005 g：已经恒重。次数 坩埚 + 沉淀 / g 沉淀 / g 比上次减少 / g
例题 1：可溶性氯化物中 Cl 的质量分数
0.4513 g 可溶性氯化物样品溶于水，加入过量 AgNO₃，得到的 AgCl 烘干到恒重后为 0.8826 g。求样品中 Cl 的质量分数（AgCl 143.32 g/mol，Cl 35.45 g/mol）。
-
AgCl 的物质的量。
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Cl 的质量。 每个 AgCl 含一个 Cl：
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质量分数。
例题 2：确定水合物的化学式
1.2223 g BaCl₂·xH₂O 加热到恒重后剩下 1.0420 g 无水 BaCl₂。求 x（BaCl₂ 208.23 g/mol，H₂O 18.02 g/mol）。
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失去的水。 1.2223 − 1.0420 = 0.1803 g。
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两者的物质的量。
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求比值。
化学式为 。
- 测 Cl⁻，加入 AgNO₃ 溶液
生成难溶的 AgCl。
- 测 Cl⁻，加入 NaNO₃ 溶液
钠盐和硝酸盐都可溶，没有沉淀。
- 测 SO₄²⁻，加入 BaCl₂ 溶液
生成难溶的 BaSO₄。
- 测 SO₄²⁻，加入 KNO₃ 溶液
钾盐、硝酸盐都可溶。
- 测 Ag⁺，加入 NaCl 溶液
生成 AgCl 沉淀，反过来也能测 Ag⁺。
- 测 Na⁺，加入 K₂CO₃ 溶液
常见的钠盐都可溶，Na⁺ 不能用沉淀法测。
- 测 Ca²⁺，加入 Na₂CO₃ 溶液
生成难溶的 CaCO₃。
- 测 NO₃⁻，加入 BaCl₂ 溶液
硝酸盐都可溶。
常见误区
误区 1：“烘干后称一次就行。” 一次烘干不一定把水除尽。要反复烘干、称量，直到恒重；否则沉淀里还有水，结果偏高。
误区 2：“沉淀剂加得越多越好。” 稍过量就够了。大大过量时，多余的试剂会吸附在沉淀表面，不容易洗干净，使称得的质量偏大。
误区 3：“Cl 的质量分数 = AgCl 的质量 ÷ 样品质量。” AgCl 里只有一部分质量是 Cl。要先换算：m(Cl) = m(AgCl) × 35.45 ÷ 143.32，再除以样品质量。
即时小测
为什么要“烘干到恒重”？
连续两次称量不再变化，说明水已经除尽。
怎样检查沉淀是否完全？
不再产生沉淀，说明被测离子已经沉淀完全。
沉淀剂要稍过量，主要是为了？
沉淀剂不足，被测离子留在溶液中，结果偏低。
0.2866 g AgCl 中含多少克 Cl？
0.2866 ÷ 143.32 = 2.000 × 10⁻³ mol，× 35.45 = 0.07089 g。
洗涤沉淀的目的是？
杂质留在沉淀上会使质量偏大。
加热后的坩埚为什么要放在干燥器中冷却后再称量？
两个原因都会让质量读数不准。
AP 式练习
为了测定某不纯的 Na₂SO₄ 样品的纯度，学生称取 0.7500 g 样品溶于水，加入过量 BaCl₂ 溶液，得到白色沉淀。沉淀经过滤、洗涤，烘干到恒重后为 1.0815 g（BaSO₄ 233.39 g/mol，Na₂SO₄ 142.04 g/mol）。假设杂质不与 BaCl₂ 反应。
(a) 写出生成沉淀的净离子方程式。
(b) 计算样品中 Na₂SO₄ 的质量分数。
(c) 学生怎样确认 SO₄²⁻ 已经沉淀完全？
(d) 第一次烘干后称得沉淀 1.1102 g，第二次 1.0817 g，第三次 1.0815 g。为什么不能用第一次的质量计算？用它算出的结果偏高还是偏低？
(e) 过滤时有少量沉淀穿过了滤纸。测得的质量分数偏高还是偏低？说明理由。
参考答案与评分要点
(a) Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s)。
(b) n(BaSO₄) = 1.0815 ÷ 233.39 = 4.634 × 10⁻³ mol = n(Na₂SO₄)；m(Na₂SO₄) = 4.634 × 10⁻³ × 142.04 = 0.6582 g；质量分数 = 0.6582 ÷ 0.7500 × 100% = 87.76%。
(c) 静置后向上层清液中再滴加 BaCl₂ 溶液，不再产生白色沉淀，说明 SO₄²⁻ 已经沉淀完全。
(d) 第一次烘干后沉淀里还有水（后两次的质量还在减少，说明还没有恒重）。用 1.1102 g 计算，BaSO₄ 的质量偏大，算出的 Na₂SO₄ 偏多，质量分数偏高。
(e) 偏低。损失了一部分 BaSO₄，称得的质量偏小 → n(BaSO₄) 偏小 → 算出的 Na₂SO₄ 质量偏小。
评分要点： (a) 正确的净离子方程式和物态；(b) 1 : 1 的计量关系和正确结果；(c) 检查上层清液；(d) 没到恒重、仍有水、结果偏高；(e) 偏低，并写出推理链。
小结
- 重量分析：把被测成分变成组成确定的纯净固体（或加热除去挥发性成分），称质量，按化学式换算。
- 关键操作：沉淀剂稍过量并检查是否沉淀完全，洗涤除去杂质，烘干到恒重。
- 计算路线：m(沉淀) → n → 按化学式的比例 → m(被测成分) → 质量分数。
AP 提示： 重量分析的误差题几乎都落在“称得的质量偏大还是偏小”上：没干透、杂质没洗净 → 偏高；沉淀没完全、损失了沉淀 → 偏低。
数据来源：相对原子质量取自 AP 化学考试附的元素周期表（AgCl 143.32、BaSO₄ 233.39、BaCl₂ 208.23 g/mol 由此算出）；实验数据为示意。