关于稀硝酸作酸化试剂检验SO42-的实验探究

摘要：文章对文献中“检验SO24-的最佳方法是先加足量稀硝酸，再加硝酸钡”的结论提出质疑。认为文献未对稀硝酸的浓度范围进行探究，对于教学实践缺乏指导意义。针对这一情况，设计了两组实验，对检验SO24-时稀硝酸的最佳浓度范围和适用条件做了进一步探究，以便为中学化学检验SO24-提供切实可行的方法。

关键词：检验SO24-；定性分析；实验探究

文章编号：1005–6629（2013）10–0044–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 引言

SO24-的检验是高中化学物质检验章节的一个典型例子，其中上海高中现有教科书[1]对实验室中检验溶液中是否含有SO24-的方法描述为：常常先用盐酸将溶液酸化，排除CO23-等离子可能造成的干扰。再加入BaCl2溶液，如果有白色沉淀出现，则说明原溶液中肯定有SO24-存在。

学生在学习SO24-的检验时，常常会质疑能否用稀硝酸作为检验SO24-的酸化试剂。中学教师对此问题多解释为稀硝酸仍然具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，所以稀硝酸能够将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，干扰实验。

但是笔者查阅相关文献[2～4]后，发现已有文献对SO23-存在下检验SO24-能否用稀硝酸作酸化试剂进行了探究。文献作者首先设计两个空白试验，证实实验中的亚硫酸钠未变质，用于配制稀盐酸的浓盐酸（分析纯）中不含有硫酸根离子和亚硫酸根离子，然后进行实验探究。在盛有亚硫酸钠的4支试管中分别滴加10 mL 4.8 mol/L硝酸、10 mL 2 mol/L硝酸、10 mL 4.8 mol/L盐酸和10 mL 2 mol/L盐酸，充分振荡后滴加4滴BaCl2溶液，观察并记录实验现象。实验结果显示，加入硝酸的两支试管中均缓慢出现白色浑浊（约1 h～70 min），而加入盐酸的两支试管中则迅速出现白色浑浊（约30 s～ 2 min）。最后文献作者又针对稀盐酸作酸化试剂时出现的“异常”现象进行了实验探究。最终得出两个实验结论：一是检验SO24-的最佳方法是先加入足量的稀硝酸，再加硝酸钡，若有白色沉淀说明有SO24-存在，否则没有。二是用先加稀盐酸后加氯化钡溶液的方法，需要先除去盐酸中残留的少量游离氯和Fe3+。

2 实验内容与实验结论

2.1 不同浓度硝酸与亚硫酸钠的反应

用电子天平称取10份0.3 g的无水亚硫酸钠固体（上海化学试剂有限公司，分析纯），置于10支试管中，向试管中加入10 mL不同浓度的硝酸（由分析纯浓硝酸配制而成），振荡1 min，观察并记录实验现象；再滴加4滴20% BaCl2溶液，观察并记录实验现象。

2.2 2.0 mol/L的稀硝酸与含有较多氯离子的亚硫酸钠溶液的反应

分别将0.2 g Na2SO3和0.2 g KCl（江苏强盛功能化学股份有限公司，分析纯）混合，0.2 g Na2SO3和0.2 g NaCl（江苏强盛功能化学股份有限公司，分析纯）混合，分别置于两支试管，均加入10 mL 2.0 mol/L的稀硝酸，振荡后观察实验现象；再分别滴加4滴20% BaCl2，观察并记录实验现象。

事实证明，影响该实验结果的因素还应该跟反应的温度、反应物的配比、催化剂、光、空气或蒸馏水中的氧气含量等条件有关。

3 实验启示

化学学科的特点决定了化学反应的进程常常会出现“异常”或“意外”。如上述在检验SO4 2- 时能用稀硝酸作酸化试剂就属一个“意外”或“异常”。著名化学家傅鹰说的好，化学是实验的科学，只有实验才是“最高法庭”。这些“异常”或“意外”其实正是化学学科的魅力所在。因此在化学教学中我们可以引导学生开展这一类的实验探究活动，从而使学生加深了解一些化学实验的个性和特点。这既有利于培养学生的探究能力，也有利于学生加深了解化学学科的特征。

参考文献：

[1]姚子鹏主编.高中一年级第二学期化学（试用本）[M].上海：上海科学技术出版社，2012：17.

[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].人民教育出版社，2004.

[3]王素红.浓、稀硝酸氧化能力解析[J].青海师范大学民族师范学院学报，2006，17（1）：66～67.

[4]夏立先，陈进前，陈贵新，任有良. SO3 2-存在下检验SO4 2-能加稀硝酸做酸化试剂吗[J]中学化学教学参考，2012，（Z1）：55～56.

[5]陈文婷，王程杰.铝和水反应实验的改进[J].化学教育，2008，（5）：60～61.

[6]魏建方.对铝和稀酸反应的探究教学[J].化学教学，2006，（1）：26～27.