溶液中氯离子的检验方法引起的思考

余玲莉

摘 要：利用氯离子和银离子反应可以产生白色沉淀现象，常常作为检验溶液中是否有氯离子的方法。而能和银离子产生白色难溶物的离子，除了氯离子之外，常见的还有碳酸根、氢氧根、硫酸根等。因此，在进一步确认中，需再往上述反应体系中滴加稀硝酸，如果白色沉淀不溶解，则白色沉淀为氯化银。也就是说，其他离子产生沉淀均会溶解吗？如硫酸银、亚硫酸银会不会溶解？溶解原理又是怎样？还是否有其他方法可以进行溶液中离子的检验？对此展开讨论。

关键词：氯离子；检验方法；硫酸银；亚硫酸银；硝酸

在苏教版必修一教材中，常见物质的检验一节内容中，涉及了常见离子的检验方法，其中之一是：取两支试管：分别加入2ml的氯化钾和氯化铵溶液，然后加入硝酸银和稀硝酸，观察现象。实验现象为两支溶液中都有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生，则得出白色沉淀为AgCl。从该实验中，我们得出检验溶液中是否还有氯离子的方法是：取少量原溶液于试管中，往试管中滴加硝酸银溶液，如果出现了白色沉淀，再滴加稀硝酸，白色沉淀不溶解，则说明白色固体为氯化银，原溶液有氯离子。而我们知道，银离子会和碳酸根、氢氧根、硫酸根等产生白色沉淀，那滴加硝酸后，这些离子产生的沉淀会有怎样的变化？

从已有的知识，学生完全可以想象和理解，碳酸银和氢氧化银会被硝酸溶解，利用强酸制弱酸的原理，碳酸盐会溶解在强酸中，其发生的反应为：

Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+H2O+CO2↑；氢氧化银属于碱，酸碱可以发生中和反应，反应为：AgOH+HNO3=AgNO3+H2O，通过实验得出现象也如预想一样，沉淀溶解。

而硫酸银会不会溶解成为疑问。通过实验证明，硫酸银可以被稀硝酸溶解。实验如下：取少量硫酸钾固体溶于水，然后加入足量的硝酸银，产生了白色沉淀，静置一段时间，往里面加入了1mol·L-1的稀硝酸，震荡，白色沉淀溶解，并且溶解速度也较快。硫酸银溶解于稀硝酸的原理是什么呢？从反应类型来考虑，应该是复分解反应，因为硫元素处在最高价。复分解反应发生条件是有难溶物、弱电解质、易挥发的物质生成。首先，硝酸银是可溶的，而且溶解度大，而硫酸银仅仅是微溶的；其次，硫酸酸性比硝酸强。而实验证明可以溶解，那会是什么原因？硫酸的第一步电离的确是完全的，但是第二步硫酸氢根电离不完全，硫酸氢根只是一个比较强的弱酸，酸性和磷酸差不多：HSO-4H++SO2-4，也就是说硫酸根可以与氢离子结合，生成硫酸氢根这种弱电解质。

查表可知：

Ag2SO4？葑2Ag++SO2-4 （1）K1=1.20×10-5

HSO-4？葑H++SO2-4 （2）K2=1.20×10-3

反应Ag2SO4+H+？葑2Ag++HSO-4 （3）K3

相当于上面两个反应（1）、（2）相加。解得反应（3）的相对平衡常数K3=K1×K2=0.01，因此，增大反应物中的H+有利于平衡向右移动，可促使硫酸银溶解。

根据以上得出结论，亚硫酸银肯定会被硝酸溶解。其一，从元素化合价考虑，亚硫酸银中硫元素为+4价，具有还原性，硝酸具有氧化性，则硝酸可以把亚硫酸银氧化成硫酸银，从上述阐述可知硫酸银可以被硝酸溶解，则亚硫酸银会被溶解。其二，从复分解反应的角度，反应也可以发生。Ag2SO3+2H+■2Ag++SO2↑+H2O。那具体是哪种原理。本人进行了如下实验：取少量亚硫酸钠固体于试管中，加入蒸馏水溶解，然后加入足量硝酸银，使亚硫酸银完全反应。再把产生白色沉淀均分成两支试管，一支加入足量稀硝酸，现象为：白色沉淀溶解，有刺激性气味产生。另一支加入足量浓硝酸，现象为：白色沉淀溶解，在液面上方看到了红棕色气体，有刺激性气味。从上述实验现象可知，亚硫酸银会溶解于硝酸。当硝酸浓度较小时，则主要发生复分解反应，产生SO2气体而溶解。当硝酸浓度较大时，通过红棕色气体则说明有还原物质产生，则他们之间有氧化还原反应发生。

除了上述氯离子检验方法之外，高中阶段还可以有什么方法进行溶液中离子的检验？从电极反应规律及离子放电顺序考虑，从前到后为S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、NO3-、SO2-4、CO2-3、F-，在水溶液中，只考虑前面四种离子放电顺序，后四种在水溶液中不放电。因此，通过惰性电极电解法，可以看出，如果阳极有黄绿色气体产生，高中阶段认为黄绿色气体为氯气，则说明产生了氯气，则认为原溶液含有氯离子，相当于也排除了其他几种离子的干扰。

参考文献：

[1]杨长进.SO2-4的最佳检验方法[J].数理化学习（高中版），2003（7）.

[2]石宗钦.氯离子和硫酸根离子鉴别实验的改进[J].天津教育，1982（12）.

？誗编辑 薄跃华