SO42-离子检验中的误区

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  SO42-离子的检验是历年高考中一个重要的考点,它在很多类型的题目中都会被涉及。而大多数同学在解这类题目时,往往由于知识点掌握不到位或思维上出现暂时的短路而造成答案中的诸多漏洞。
  一、SO42-离子的检验方法
  中学阶段对SO42-离子进行检验通常选用BaCl2溶液和盐酸这样一个组合,其中BaCl2的作用显而易见,利用Ba2+与SO42-离子产生BaSO4白色沉淀,而盐酸则能帮助我们排除相关离子的干扰。
  二、常见误区分析
  为了帮我们更有效的理解SO42-离子的检验方法,我们以书后的一道题目为例,分析一下同学们在解这道题时出现的常见错误。
  例题:某混合物中可能含有可溶性硫酸盐、碳酸盐及硝酸盐。为了检验其中是否含有硫酸盐,某同学取少量混合物溶于水后,向其中加入氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成,并由此得出该混合物中含有硫酸盐的结论。你认为这一结论可靠吗?为什么?应该怎样检验?(提示:碳酸盐能溶于稀硝酸。)
  我总结了一下,同学们在这道题时选择了以下几种方法:
  方法一:硫酸酸化的氯化钡解。选择这种方法的同学在于少数,这些同学应该说并没有掌握离子检验的最基本原则。离子检验的原则是在检验该离子时不能在所选物质中引进该离子,而这种方法中选择的硫酸本身就含有硫酸根离子。类似的错误还有:硫酸酸化的硝酸钡。
  方法二:硝酸酸化的硝酸钡。选择这种方法的同学比选第一种方法的同学有进步。从根本上说,他们已经掌握了离子检验的基本方法,所选的硝酸能够与碳酸盐中的碳酸根离子反应生成二氧化碳,从而起到防止碳酸根离子与钡离子作用产生碳酸钡对硫酸钡的判断起干扰的作用。但他们忽略了另外一点,这就是硝酸的强氧化性,也就是说:如若溶液中含有亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子,硝酸的强氧化性足以使亚硫酸根或亚硫酸氢根氧化为硫酸根,从而一样可以对硫酸根离子的检验起到干扰作用。类似的方法还有:硝酸酸化的氯化钡。
  方法三:盐酸酸化的硝酸钡。想到这种方法的同学这时候可能会说,这次我总该选对了吧!我说这里面还有一点小小的问题,那就是:如果溶液中还是含有亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子,盐酸会与它们反应生成二氧化硫,有同学又可能会说,这有什么关系,二氧化硫不是变成气体从溶液中逸出去了吗?那你就错了,我们在讲二氧化硫的物理性质的时候说过,标准状况下,一体积水中能够溶解40体积的二氧化硫,而溶解的二氧化硫在这样一种酸性环境下也会被溶液中的硝酸根离子氧化为硫酸根离子,一样会对硫酸根离子的检验起干扰作用。
  方法四:盐酸酸化的氯化钡。该方法已经离正确答案仅有一步之遥了,它解决了我们方法一、方法二、方法三中的各种不足。但它由此又诞生了另一个问题,那就是加入试剂后,我们会观察到白色不溶于水的沉淀,但你能确切的讲,它一定是硫酸钡吗?不能,因为还有另一种可能,那就是氯化银。
  我们最终结合以上四种方法的先进与不足之处,得出检验溶液中是否含有硫酸根离子的最佳方法:先加盐酸酸化,再加入氯化钡溶液。先加盐酸酸化,可以排除溶液中CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、Ag+的干扰;再加入氯化钡溶液,不仅可以检验硫酸根离子,而且即使溶液中残留SO2、CO2等气体,也不会影响SO42-离子的检验。但我个人认为此方法对于解决书本上这道例题还不太适用,题目中要求检验固体混合物中是否含有SO42-离子,而我们这种方法只能检验到溶液中含有SO42-离子,此时就不能说明固体混合物中含有可溶性硫酸盐,也有可能为可溶性硫酸氢盐。
  SO42-离子的检验是物质检验中最常见的一种,我们可以从中掌握到离子检验的一些基本原则,进而找出解决问题的最佳方法。
  
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