Question

【題目】某化學(xué)小組同學(xué)探究在實驗室中檢驗的干擾因素。

(1)檢驗溶液中是否含有 時先用過量鹽酸將溶液酸化，其目的是排除_______________、、Ag+等離子可能造成的干擾。

(2)為了驗證鹽酸能否排除的干擾，該小組同學(xué)進行了如下實驗：

Ⅰ．量取一定體積的濃鹽酸(盛放濃鹽酸試劑瓶的標簽中部分信息如下圖)，稀釋，配制成 5 mol/L 的稀鹽酸。

Ⅱ．甲同學(xué)取 0.3 g 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______________。

②鹽酸中含有 Fe3+，實驗證實含有 Fe3+的方案是：___________________，用離子方程式解釋由 Fe3+產(chǎn)生白色渾濁的原因：__________。

(3)乙同學(xué)提出，檢驗時能否用硝酸酸化來排除的干擾，丙同學(xué)認為不可行，理由是(用離子方程式表示)____________________________，繼續(xù)實驗：稱取 5 份 0.3 g 未變質(zhì)的Na2SO3 固體，分別向其中加入 10 mL 不同濃度的硝酸， 振蕩；再滴加 4 滴BaCl2 溶液，觀察并記錄實驗現(xiàn)象如下表。

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 60 min 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 70 min 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 120 min 后溶液開始變渾濁

依據(jù)上述實驗得出的結(jié)論是：________________。

(4)丙同學(xué)查閱資料后提出：Cl-的存在也會對 的檢驗產(chǎn)生干擾。在 Cl-催化作用下，稀硝酸可將氧化為 。為證明上述觀點，設(shè)計如下實驗，請將實驗ⅱ的操作補充完整。

實驗	實驗操作	實驗現(xiàn)象
ⅰ	將 0.3 g Na2SO3 和 0.3 g NaCl 固體混合，加入 10 mL 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	____________。	放置兩小時后溶液未變渾濁。

Answer 1

【答案】 鹽酸中殘留有游離氯（氯氣）將氧化成 取少量鹽酸于試管中，滴加KSCN 溶液，溶液變紅 2Fe3+++H2O=+2Fe2++2H+ 、Ba2++=BaSO4↓ 3 + 2+ 2H+＝3 + 2NO↑+ H2O 或 + 2 + 2H+＝+ 2NO2↑+ H2O 實驗室檢驗時，用 0.5~4.8 mol/L 的硝酸酸化，能排除 的干擾 向 0.3 g Na2SO3 固體中加入 10 mL 2.0 mol/L 的稀硝酸，振蕩后，再滴加 4 滴Ba(NO3)2溶液

【解析】

檢驗時，通常加入Ba2+，但同時需防止某些離子的直接干擾，如、等；還需防止某些離子的間接干擾，如、Fe3+等，那么HNO3不管濃度如何，是否都能將氧化為，看似不相干的Cl-是否也會影響的檢驗，通過對實驗結(jié)果的分析，我們可得出結(jié)論。

(1)檢驗時，常加入Ba2+，而溶液中既能與Ba2+反應(yīng)又能與鹽酸反應(yīng)的離子，會干擾的檢驗，所以先用過量鹽酸將溶液酸化，其目的是排除、、Ag+等離子可能造成的干擾。答案為：；

(2) 甲同學(xué)取 0.3 g 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。

從標簽信息中可以看出，濃鹽酸中含有Cl2、Fe3+，它們都具有氧化性。所以可能原因是：

①鹽酸中殘留有游離氯（氯氣）將氧化成。

②鹽酸中含有 Fe3+，可用KSCN溶液證實，從而得出證實含有 Fe3+的方案是：取少量鹽酸于試管中，滴加KSCN 溶液，溶液變紅。用離子方程式解釋由 Fe3+產(chǎn)生白色渾濁的原因：2Fe3+++H2O=+2Fe2++2H+ 、Ba2++=BaSO4↓。答案為：鹽酸中殘留有游離氯（氯氣）將氧化成；取少量鹽酸于試管中，滴加KSCN 溶液，溶液變紅；2Fe3+++H2O=+2Fe2++2H+ 、Ba2++=BaSO4↓；

(3)乙同學(xué)提出，檢驗時能否用硝酸酸化來排除的干擾，丙同學(xué)認為硝酸能將氧化，所以不可行，理由是3 + 2+ 2H+＝3 + 2NO↑+ H2O 或 + 2 + 2H+＝+ 2NO2↑+ H2O；繼續(xù)實驗：從表中數(shù)據(jù)及現(xiàn)象可以看出，當硝酸的濃度大于4.8mol/L時，能將迅速氧化，當硝酸的濃度小于4.8mol/L時，很難將氧化，依據(jù)實驗得出的結(jié)論是：實驗室檢驗時，用 0.5~4.8 mol/L 的硝酸酸化，能排除 的干擾。答案為：3 + 2+ 2H+＝3 + 2NO↑+ H2O 或 + 2 + 2H+＝+ 2NO2↑+ H2O；實驗室檢驗時，用 0.5~4.8 mol/L 的硝酸酸化，能排除 的干擾；

(4)丙同學(xué)查閱資料后提出：Cl-的存在也會對 的檢驗產(chǎn)生干擾。在 Cl-催化作用下，稀硝酸可將氧化為。為證明上述觀點，可設(shè)計兩個對比實驗，一個含有Cl-，一個不含有Cl-，從而得出實驗ⅱ的操作為：向 0.3 g Na2SO3 固體中加入 10 mL 2.0 mol/L 的稀硝酸，振蕩后，再滴加 4 滴Ba(NO3)2溶液。答案為：向 0.3 g Na2SO3 固體中加入 10 mL 2.0 mol/L 的稀硝酸，振蕩后，再滴加 4 滴Ba(NO3)2溶液。