某化學(xué)小組同學(xué)探究在實(shí)驗(yàn)室中SO42-檢驗(yàn)的干擾因素。
(1)檢驗(yàn)溶液中是否含有SO42-時先用過量鹽酸將溶液酸化,其目的是排除
CO32-
CO32-
、SO32-、Ag+等離子可能造成的干擾。
(2)為了驗(yàn)證鹽酸能否排除SO32-的干擾,該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ.量取一定體積的濃鹽酸(盛放濃鹽酸試劑瓶的標(biāo)簽中部分信息如圖),稀釋,配制成5mol/L的稀鹽酸。
Ⅱ.甲同學(xué)取0.3g未變質(zhì)的Na2SO3固體,向其中加入上述5mol/L稀鹽酸至過量,產(chǎn)生大量氣泡。充分振蕩后滴加4滴BaCl2溶液,迅速產(chǎn)生白色渾濁。產(chǎn)生白色渾濁的原因可能是:
①鹽酸中殘留有游離氯(氯氣)將SO32-氧化成SO42-
鹽酸中殘留有游離氯(氯氣)將SO32-氧化成SO42-
。
②鹽酸中含有Fe3+實(shí)驗(yàn)證實(shí)含有Fe3+的方案是:取少量鹽酸于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變紅
取少量鹽酸于試管中,滴加KSCN溶液,溶液變紅
。
用離子方程式解釋由Fe3+產(chǎn)生白色渾濁的原因:2Fe3++SO32-+H2O=SO42-+2Fe2++2H+
2Fe3++SO32-+H2O=SO42-+2Fe2++2H+
。
(3)乙同學(xué)提出,檢驗(yàn)SO42-時能否用硝酸酸化來排除SO32-的干擾。丙同學(xué)認(rèn)為不可行,理由是(用離子方程式表示)3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O
3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O
。硝酸濃度(mol/L)滴加氯化鋇溶液之前現(xiàn)象滴加氯化鋇溶液之后現(xiàn)象15.0(濃硝酸)產(chǎn)生大量紅棕色氣體,溶液呈黃色立即產(chǎn)生大量白色沉淀7.5產(chǎn)生大量紅棕色氣體,溶液呈淡黃色立即產(chǎn)生大量白色沉淀4.8產(chǎn)生少量無色、刺激性氣味氣體,溶液無色開始無現(xiàn)象,約60min后溶液開始變渾濁2.0產(chǎn)生少量無色、刺激性氣味氣體,溶液無色開始無現(xiàn)象,約70min后溶液開始變渾濁0.5產(chǎn)生少量無色、刺激性氣味氣體,溶液無色開始無現(xiàn)象,約120min后溶液開始變渾濁
繼續(xù)實(shí)驗(yàn):稱取5份0.3g未變質(zhì)的Na2SO3固體,分別向其中加入10mL不同濃度的硝酸,振蕩;再滴加4滴BaCl2溶液,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表。
依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)SO42-時,用0.5~4.8mol/L的硝酸酸化,能排除SO32-的干擾
實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)SO42-時,用0.5~4.8mol/L的硝酸酸化,能排除SO32-的干擾
。
硝酸濃度(mol/L) |
滴加氯化鋇溶液之前現(xiàn)象 |
滴加氯化鋇溶液之后現(xiàn)象 |
15.0(濃硝酸) |
產(chǎn)生大量紅棕色氣體,溶液呈黃色 |
立即產(chǎn)生大量白色沉淀 |
7.5 |
產(chǎn)生大量紅棕色氣體,溶液呈淡黃色 |
立即產(chǎn)生大量白色沉淀 |
4.8 |
產(chǎn)生少量無色、刺激性氣味氣體,溶液無色 |
開始無現(xiàn)象,約60min后溶液開始變渾濁 |
2.0 |
產(chǎn)生少量無色、刺激性氣味氣體,溶液無色 |
開始無現(xiàn)象,約70min后溶液開始變渾濁 |
0.5 |
產(chǎn)生少量無色、刺激性氣味氣體,溶液無色 |
開始無現(xiàn)象,約120min后溶液開始變渾濁 |
(4)丙同學(xué)查閱資料后提出:Cl
-的存在也會對SO
42-的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾。在Cl
-催化作用下,稀硝酸可將SO
32-氧化為SO
42-.為證明上述觀點(diǎn),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請將實(shí)驗(yàn)ⅱ的操作補(bǔ)充完整。
實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
ⅰ |
將0.3g Na2SO3和0.3g NaCl固體混合,加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振蕩后,再滴加4滴BaCl2溶液。 |
立即產(chǎn)生大量白色沉淀。 |
ⅱ |
向0.3gNa2SO3固體中加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振蕩后,再滴加4滴Ba(NO3)2溶液 向0.3gNa2SO3固體中加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振蕩后,再滴加4滴Ba(NO3)2溶液
|
放置兩小時后溶液未變渾濁。 |