某化学小组同学探究在实验室中SO42-检验的干扰因素。
(1)检验溶液中是否含有SO42-时先用过量盐酸将溶液酸化,其目的是排除CO32-CO32-、SO32-、Ag+等离子可能造成的干扰。
(2)为了验证盐酸能否排除SO32-的干扰,该小组同学进行了如下实验:
Ⅰ.量取一定体积的浓盐酸(盛放浓盐酸试剂瓶的标签中部分信息如图),稀释,配制成5mol/L的稀盐酸。
Ⅱ.甲同学取0.3g未变质的Na2SO3固体,向其中加入上述5mol/L稀盐酸至过量,产生大量气泡。充分振荡后滴加4滴BaCl2溶液,迅速产生白色浑浊。产生白色浑浊的原因可能是:
①盐酸中残留有游离氯(氯气)将SO32-氧化成SO42-盐酸中残留有游离氯(氯气)将SO32-氧化成SO42-。
②盐酸中含有Fe3+实验证实含有Fe3+的方案是:取少量盐酸于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红取少量盐酸于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红。
用离子方程式解释由Fe3+产生白色浑浊的原因:2Fe3++SO32-+H2O=SO42-+2Fe2++2H+2Fe3++SO32-+H2O=SO42-+2Fe2++2H+。
(3)乙同学提出,检验SO42-时能否用硝酸酸化来排除SO32-的干扰。丙同学认为不可行,理由是(用离子方程式表示)3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O。硝酸浓度(mol/L)滴加氯化钡溶液之前现象滴加氯化钡溶液之后现象15.0(浓硝酸)产生大量红棕色气体,溶液呈黄色立即产生大量白色沉淀7.5产生大量红棕色气体,溶液呈淡黄色立即产生大量白色沉淀4.8产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色开始无现象,约60min后溶液开始变浑浊2.0产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色开始无现象,约70min后溶液开始变浑浊0.5产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色开始无现象,约120min后溶液开始变浑浊
继续实验:称取5份0.3g未变质的Na2SO3固体,分别向其中加入10mL不同浓度的硝酸,振荡;再滴加4滴BaCl2溶液,观察并记录实验现象如表。
依据上述实验得出的结论是:实验室检验SO42-时,用0.5~4.8mol/L的硝酸酸化,能排除SO32-的干扰实验室检验SO42-时,用0.5~4.8mol/L的硝酸酸化,能排除SO32-的干扰。
硝酸浓度(mol/L) | 滴加氯化钡溶液之前现象 | 滴加氯化钡溶液之后现象 |
15.0(浓硝酸) | 产生大量红棕色气体,溶液呈黄色 | 立即产生大量白色沉淀 |
7.5 | 产生大量红棕色气体,溶液呈淡黄色 | 立即产生大量白色沉淀 |
4.8 |
产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色 |
开始无现象,约60min后溶液开始变浑浊 |
2.0 |
产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色 |
开始无现象,约70min后溶液开始变浑浊 |
0.5 |
产生少量无色、刺激性气味气体,溶液无色 |
开始无现象,约120min后溶液开始变浑浊 |
实验 | 实验操作 | 实验现象 |
ⅰ |
将0.3g Na2SO3和0.3g NaCl固体混合,加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振荡后,再滴加4滴BaCl2溶液。 | 立即产生大量白色沉淀。 |
ⅱ |
向0.3gNa2SO3固体中加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振荡后,再滴加4滴Ba(NO3)2溶液 向0.3gNa2SO3固体中加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振荡后,再滴加4滴Ba(NO3)2溶液
|
放置两小时后溶液未变浑浊。 |
【考点】性质实验方案的设计.
【答案】CO32-;盐酸中残留有游离氯(氯气)将SO32-氧化成SO42-;取少量盐酸于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红;2Fe3++SO32-+H2O=SO42-+2Fe2++2H+;3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O;实验室检验SO42-时,用0.5~4.8mol/L的硝酸酸化,能排除SO32-的干扰;向0.3gNa2SO3固体中加入10mL 2.0mol/L的稀硝酸,振荡后,再滴加4滴Ba(NO3)2溶液
【解答】
【点评】
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