检验离子要防干扰 周五上完化学课,老师拿了一包白色固体给“我爱学化学”兴趣小组的同学们,告诉他们这包固体是硫酸钠、碳酸钠及氯化钠组成的混合物,让他们利用周末时间设计一个方案,探索一下这包白色固体的成分,并且到实验室 DIY 一下
【探究主题】白色固体中是否含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钠等成分
【实验原理】通过检验白色固体中是否含有硫酸根、碳酸根及氯离子来确定固体的成分
将 Cl-转化成 AgCl、SO42-转化成 BaSO4、CO32-转化成 CO2或 CaCO3进行检验
【探究过程】 (1)取白色固体少许,溶于水配成溶液
(2)取少量溶液于试管中,首先向试管中滴加足量稀盐酸,发现有气体生成,证明含有碳酸根
(3)继续向试管中滴加硝酸银和稀硝酸,有白色沉淀生成,证明含有 Cl-
(4)另取少量溶液于第二支试管中,滴加足量氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成,证明有硫酸根
【实验结论】白色固体由硫酸钠、碳酸钠、氯化钠三者共同构成
【实验反思】(1)实验(3)能证明固体中含有氯化钠吗
实验(2)中加入稀盐酸时,引入了氯离子,实验(3)虽然生成了氯化银沉淀,但并不能证明溶液中一定含有氯离子
(2)实验(4)中的白色沉淀一定是硫酸钡吗
由于实验(2)已证明溶液中含有碳酸根,那么加入氯化钡后,碳酸根也可以与钡离子结合生成白色沉淀,因此无法证明沉淀一定是硫酸钡,可继续向溶液中加入稀盐酸,若沉淀全部溶解,则证明是碳酸钡,若部分溶解,则证明同时含有硫酸钡
或者向溶液中先加入足量稀盐酸,再加入氯化钡溶液,若有气体产生,试管底部有难溶物剩余,说明原混合物中一定含有硫酸盐
【归纳总结】检验溶液中的离子时,主要是依据物质的物理性质(如颜色、气味等)或化学性质(如生成沉淀、气体等)进行检验,实验过程中要选择反应灵敏、现象明显的试剂,同时要注意某些共有现象的干扰
【小试身手】