關于稀硝酸作酸化試劑檢驗SO42-的實驗探究

摘要：文章對文獻中“檢驗SO24-的最佳方法是先加足量稀硝酸，再加硝酸鋇”的結論提出質疑。認為文獻未對稀硝酸的濃度范圍進行探究，對于教學實踐缺乏指導意義。針對這一情況，設計了兩組實驗，對檢驗SO24-時稀硝酸的最佳濃度范圍和適用條件做了進一步探究，以便為中學化學檢驗SO24-提供切實可行的方法。

關鍵詞：檢驗SO24-；定性分析；實驗探究

文章編號：1005–6629（2013）10–0044–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 引言

SO24-的檢驗是高中化學物質檢驗章節的一個典型例子，其中上海高中現有教科書[1]對實驗室中檢驗溶液中是否含有SO24-的方法描述為：常常先用鹽酸將溶液酸化，排除CO23-等離子可能造成的干擾。再加入BaCl2溶液，如果有白色沉淀出現，則說明原溶液中肯定有SO24-存在。

學生在學習SO24-的檢驗時，常常會質疑能否用稀硝酸作為檢驗SO24-的酸化試劑。中學教師對此問題多解釋為稀硝酸仍然具有氧化性，亞硫酸根離子具有還原性，所以稀硝酸能夠將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，干擾實驗。

但是筆者查閱相關文獻[2～4]后，發現已有文獻對SO23-存在下檢驗SO24-能否用稀硝酸作酸化試劑進行了探究。文獻作者首先設計兩個空白試驗，證實實驗中的亞硫酸鈉未變質，用于配制稀鹽酸的濃鹽酸（分析純）中不含有硫酸根離子和亞硫酸根離子，然后進行實驗探究。在盛有亞硫酸鈉的4支試管中分別滴加10 mL 4.8 mol/L硝酸、10 mL 2 mol/L硝酸、10 mL 4.8 mol/L鹽酸和10 mL 2 mol/L鹽酸，充分振蕩后滴加4滴BaCl2溶液，觀察并記錄實驗現象。實驗結果顯示，加入硝酸的兩支試管中均緩慢出現白色渾濁（約1 h～70 min），而加入鹽酸的兩支試管中則迅速出現白色渾濁（約30 s～ 2 min）。最后文獻作者又針對稀鹽酸作酸化試劑時出現的“異常”現象進行了實驗探究。最終得出兩個實驗結論：一是檢驗SO24-的最佳方法是先加入足量的稀硝酸，再加硝酸鋇，若有白色沉淀說明有SO24-存在，否則沒有。二是用先加稀鹽酸后加氯化鋇溶液的方法，需要先除去鹽酸中殘留的少量游離氯和Fe3+。

2 實驗內容與實驗結論

2.1 不同濃度硝酸與亞硫酸鈉的反應

用電子天平稱取10份0.3 g的無水亞硫酸鈉固體（上海化學試劑有限公司，分析純），置于10支試管中，向試管中加入10 mL不同濃度的硝酸（由分析純濃硝酸配制而成），振蕩1 min，觀察并記錄實驗現象；再滴加4滴20% BaCl2溶液，觀察并記錄實驗現象。

2.2 2.0 mol/L的稀硝酸與含有較多氯離子的亞硫酸鈉溶液的反應

分別將0.2 g Na2SO3和0.2 g KCl（江蘇強盛功能化學股份有限公司，分析純）混合，0.2 g Na2SO3和0.2 g NaCl（江蘇強盛功能化學股份有限公司，分析純）混合，分別置于兩支試管，均加入10 mL 2.0 mol/L的稀硝酸，振蕩后觀察實驗現象；再分別滴加4滴20% BaCl2，觀察并記錄實驗現象。

事實證明，影響該實驗結果的因素還應該跟反應的溫度、反應物的配比、催化劑、光、空氣或蒸餾水中的氧氣含量等條件有關。

3 實驗啟示

化學學科的特點決定了化學反應的進程常常會出現“異常”或“意外”。如上述在檢驗SO4 2- 時能用稀硝酸作酸化試劑就屬一個“意外”或“異常”。著名化學家傅鷹說的好，化學是實驗的科學，只有實驗才是“最高法庭”。這些“異常”或“意外”其實正是化學學科的魅力所在。因此在化學教學中我們可以引導學生開展這一類的實驗探究活動，從而使學生加深了解一些化學實驗的個性和特點。這既有利于培養學生的探究能力，也有利于學生加深了解化學學科的特征。

參考文獻：

[1]姚子鵬主編.高中一年級第二學期化學（試用本）[M].上海：上海科學技術出版社，2012：17.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學1（必修）[M].人民教育出版社，2004.

[3]王素紅.濃、稀硝酸氧化能力解析[J].青海師范大學民族師范學院學報，2006，17（1）：66～67.

[4]夏立先，陳進前，陳貴新，任有良. SO3 2-存在下檢驗SO4 2-能加稀硝酸做酸化試劑嗎[J]中學化學教學參考，2012，（Z1）：55～56.

[5]陳文婷，王程杰.鋁和水反應實驗的改進[J].化學教育，2008，（5）：60～61.

[6]魏建方.對鋁和稀酸反應的探究教學[J].化學教學，2006，（1）：26～27.