Question

某化学小组同学探究在实验室中检验的干扰因素。

(1)检验溶液中是否含有 时先用过量盐酸将溶液酸化，其目的是排除_______________、、Ag⁺等离子可能造成的干扰。

(2)为了验证盐酸能否排除的干扰，该小组同学进行了如下实验：

Ⅰ．量取一定体积的浓盐酸(盛放浓盐酸试剂瓶的标签中部分信息如下图)，稀释，配制成 5 mol/L 的稀盐酸。

Ⅱ．甲同学取 0.3 g 未变质的 Na₂SO₃ 固体，向其中加入上述 5mol/L 稀盐酸至过量，产生大量气泡。充分振荡后滴加 4 滴BaCl₂ 溶液，迅速产生白色浑浊，产生白色浑浊的原因可能是：

①______________。

②盐酸中含有 Fe³⁺，实验证实含有 Fe³⁺的方案是：___________________，用离子方程式解释由 Fe³⁺产生白色浑浊的原因：__________。

(3)乙同学提出，检验时能否用硝酸酸化来排除的干扰，丙同学认为不可行，理由是(用离子方程式表示)____________________________，继续实验：称取 5 份 0.3 g 未变质的Na₂SO₃ 固体，分别向其中加入 10 mL 不同浓度的硝酸， 振荡；再滴加 4 滴BaCl₂ 溶液，观察并记录实验现象如下表。

硝酸浓度(mol/L)	滴加氯化钡溶液之前现象	滴加氯化钡溶液之后现象
15.0(浓硝酸)	产生大量红棕色气体，溶液呈黄色	立即产生大量白色沉淀
7.5	产生大量红棕色气体，溶液呈淡黄色	立即产生大量白色沉淀
4.8	产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色	开始无现象，约 60 min 后溶液开始变浑浊
2.0	产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色	开始无现象，约 70 min 后溶液开始变浑浊
0.5	产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色	开始无现象，约 120 min 后溶液开始变浑浊

依据上述实验得出的结论是：________________。

(4)丙同学查阅资料后提出：Cl^-的存在也会对 的检验产生干扰。在 Cl^-催化作用下，稀硝酸可将氧化为 。为证明上述观点，设计如下实验，请将实验ⅱ的操作补充完整。

实验	实验操作	实验现象
ⅰ	将 0.3 g Na2SO3 和 0.3 g NaCl 固体混合，加入 10 mL 2.0mol/L 的稀硝酸，振荡后，再滴加 4 滴 BaCl2 溶液。	立即产生大量白色沉淀。
ⅱ	____________。	放置两小时后溶液未变浑浊。

Answer

盐酸中残留有游离氯（氯气）将氧化成 取少量盐酸于试管中，滴加KSCN 溶液，溶液变红 2Fe3+++H2O=+2Fe2++2H+ 、Ba2++=BaSO4↓ 3 + 2+ 2H+＝3 + 2NO↑+ H2O 或 + 2 + 2H+＝+ 2NO2↑+ H2O 实验室检验时，用 0.5~4.8 mol/L 的硝酸酸化，能排除 的干扰 向 0.3 g Na2SO3 固体中加入 10 mL 2.0 mol/L 的稀硝酸，振荡后，再滴加 4 滴Ba(NO3)2溶液

【解析】

检验时，通常加入Ba2+，但同时需防止某些离子的直接干扰，如、等；还需防止某些离子的间接干扰，如、Fe3+等，那么HNO3不管浓度如何，是否都能将氧化为，看似不相干的Cl-是否也会影响的检验，通过对实验结果的分析，我们可得出结论。

(1)检验时，常加入Ba2+，而溶液中既能与Ba2+反应又能与盐酸反应的离子，会干扰的检验，所以先用过量盐酸将溶液酸化，其目的是排除、、Ag+等离子可能造成的干扰。答案为：；

(2) 甲同学取 0.3 g 未变质的 Na2SO3 固体，向其中加入上述 5mol/L 稀盐酸至过量，产生大量气泡。充分振荡后滴加 4 滴BaCl2 溶液，迅速产生白色浑浊。

从标签信息中可以看出，浓盐酸中含有Cl2、Fe3+，它们都具有氧化性。所以可能原因是：

①盐酸中残留有游离氯（氯气）将氧化成。

②盐酸中含有 Fe3+，可用KSCN溶液证实，从而得出证实含有 Fe3+的方案是：取少量盐酸于试管中，滴加KSCN 溶液，溶液变红。用离子方程式解释由 Fe3+产生白色浑浊的原因：2Fe3+++H2O=+2Fe2++2H+ 、Ba2++=BaSO4↓。答案为：盐酸中残留有游离氯（氯气）将氧化成；取少量盐酸于试管中，滴加KSCN 溶液，溶液变红；2Fe3+++H2O=+2Fe2++2H+ 、Ba2++=BaSO4↓；

(3)乙同学提出，检验时能否用硝酸酸化来排除的干扰，丙同学认为硝酸能将氧化，所以不可行，理由是3 + 2+ 2H+＝3 + 2NO↑+ H2O 或 + 2 + 2H+＝+ 2NO2↑+ H2O；继续实验：从表中数据及现象可以看出，当硝酸的浓度大于4.8mol/L时，能将迅速氧化，当硝酸的浓度小于4.8mol/L时，很难将氧化，依据实验得出的结论是：实验室检验时，用 0.5~4.8 mol/L 的硝酸酸化，能排除 的干扰。答案为：3 + 2+ 2H+＝3 + 2NO↑+ H2O 或 + 2 + 2H+＝+ 2NO2↑+ H2O；实验室检验时，用 0.5~4.8 mol/L 的硝酸酸化，能排除 的干扰；

(4)丙同学查阅资料后提出：Cl-的存在也会对 的检验产生干扰。在 Cl-催化作用下，稀硝酸可将氧化为。为证明上述观点，可设计两个对比实验，一个含有Cl-，一个不含有Cl-，从而得出实验ⅱ的操作为：向 0.3 g Na2SO3 固体中加入 10 mL 2.0 mol/L 的稀硝酸，振荡后，再滴加 4 滴Ba(NO3)2溶液。答案为：向 0.3 g Na2SO3 固体中加入 10 mL 2.0 mol/L 的稀硝酸，振荡后，再滴加 4 滴Ba(NO3)2溶液。