03 硫酸根离子检验（重要）

硫酸根离子的检验

1. 检验原理：在溶液中，$S{O}_4^{2-}$ 可与 $B{a}^{2+}$ 反应，生成不溶于稀盐酸的白色 $BaS{O}_4$ 沉淀。

TIP

强酸根形成的沉淀往往是难溶于强酸的。

比如 $BaSO4$（强酸根为 $S{O}_4^{2-}$）无法溶于 $HCl,HNO3$；

$AgCl$（强酸根为 $C{l}^{-}$）无法溶于 $HN{O}_3,H_{2}S{O}_4$

2. 操作方法：

• 取少许待测液与洁净试管中，先加足量稀 HCl 酸化（$H^{+}$ 排除 $\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-},\mathrm{SO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}$ 干扰；$C{l}^{-}$ 排除 $A{g}^{+}$ 干扰）

• 无明显现象（若有沉淀，则静置后取上层清液），然后滴加 $BaC{l}_2$ 溶液；

• 若有白色沉淀产生，则说明待测液中含有 $S{O}_4^{2-}$；

• 若无白色沉淀产生，则说明待测液中不含 $S{O}_4^{2-}$。

注意事项

1. 不能只加入 $BaC{l}_2$，且盐酸和 $BaC{l}_2$ 的顺序不可以颠倒（先加盐酸，后加 $BaC{l}_2$）

TIP

若颠倒顺序，先加入 $BaC{l}_2$ 产生白色沉淀，再加足量 $HCl$，沉淀不消失，只能排除 $\mathrm{CO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-},\mathrm{SO}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}$，无法排除 $A{g}^{+}$

2. 不可以引入硝酸根，例如不可以加 $HN{O}_3$ 酸化或是加 $Ba(N{O}_3{)}_2$

TIP

酸性条件下，$N{O}_3^{-}$ 才有氧化性。

若原溶液中含有 $S{O}_3^{2-}$，则会与酸性环境下的 $S{O}_3^{2-}$ 反应，将其氧化为 $S{O}_4^{2-}$

例题

题 1

解

A 错。引入了 $N{O}_3$，不能证明。

B 错。此时的环境不是酸性，$N{O}_3^{-}$ 不会把 $S{O}_3^{2-}$ 氧化为 $S{O}_4^{2-}$。不一定。

C 对。

D 错。不能证明。

$C$

题 2

解

滴加少量氯水操作，由于氯水本身是黄绿色，溶液仍为无色，说明 $C{l}_2$ 与溶液中的某物质发生了反应。

$C{l}_2$ 可以与 $I^{-},B{r}^{-},S{O}_3^{2-}$ 反应，且根据还原性顺序（$\mathrm{S}{\phantom{A}}^{2-}>\mathrm{S}{\phantom{A}}^{4+}>\mathrm{I}{\phantom{A}}^{-}>\mathrm{Fe}{\phantom{A}}^{2+}>\mathrm{Br}{\phantom{A}}^{-}>\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-}>\mathrm{Mn}{\phantom{A}}^{2+}$）得出，$C{l}_2$ 会优先与 $S{O}_3^{2-}$ 反应生成 $C{l}^{-},S{O}_4^{2-}$。

然后分别滴加 $AgN{O}_3$ 和 $BaC{l}_2$，均有沉淀，说明可能是 $AgCl,BaS{O}_3,BaS{O}_4$

1. 一定存在 $S{O}_3^{2-}$ 离子

因为 $C{l}_2$ 肯定先与 $S{O}_3^{2-}$ 反应生成无色的 $C{l}^{-},S{O}_4^{2-}$；与 $I^{-},B{r}^{-}$ 反应都会使溶液有色。

2. $\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-},\mathrm{Br}{\phantom{A}}^{-},\mathrm{I}{\phantom{A}}^{-},\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}$

因为 $C{l}^{-}$ 我们自己引入了，不知道原溶液中是否有；

$B{r}^{-},I^{-}$ 有可能存在，只是 $S{O}_3^{2-}$ 没被反应完，还轮不到它们反应

$S{O}_4^{2-}$ 我们自己引入了。

卤素单质溶于水的颜色：越来越黄。

$C{l}_2$ 溶于水：黄绿色

$B{r}_2$ 溶与水：橙黄色

$I_2$ 溶与水：黄色

但是在溶液中的 $\mathrm{Cl}{\phantom{A}}^{-},\mathrm{Br}{\phantom{A}}^{-},\mathrm{I}{\phantom{A}}^{-}$ 是没有颜色的。

TIP

越往元素周期表的右上角走，非金属性（氧化性）越强，得电子能力越强。

单质比如 $C{l}_2$ 可以认为没有得到电子，离子比如 $B{r}^{-}$ 可以认为得到了电子。

而 $Cl$ 原子的得电子能力比 $Br$ 原子强，所以 $C{l}_2+2B{r}^{-}\stackrel{}{=}B{r}_2+2I^{-}$

TIP