硫酸根离子的检验探讨

硫酸根离子的检验探讨

黄萍青

西陇科学股份有限公司广东汕头

摘要：对于化学试剂，检验硫酸根离子是很多化学试剂需要检测的项目，可是在到底采用何种检验方法方面一直存在争议，而且不同的化学试剂需要采取不同得方法。对此，本文就硫酸根离子的检验作了重点探讨，以供参考。

关键词：硫酸根离子；检验；氯化钡溶液

随着化学试剂的不断发展，其适用的领域越来越广阔，作用也越来越重要，其中硫酸根离子检验作为重要的检测项目，却存在着检验困惑，这就需要我们借助不同的检验方法加以验证，努力寻求一个科学合理的检验方法。

一、硫酸根离子概述

硫酸根离子的化学式为SO42-，一般存在于硫酸水溶液，以及硫酸盐、硫酸氢盐等水溶液与固体中，其生成方式主要有三种，一是硫酸以及可溶性硫酸盐在溶于水的过程中会产生硫酸根离子，其中硫酸属于强电解质，在溶于水后会快速因二级电离生成一个硫酸根离子和氢离子；二是亚硫酸根离子被氧化后形成硫酸根离子，或者三氧化硫溶于水时也会生成硫酸根离子；三是含硫氨基酸在氧化作用下分解生成硫酸根离子。根据硫酸根的生成过程，可以形成多种检验方法，究竟哪一种硫酸根离子检验方法更严谨、更有说服力，因此还需要我们进一步的分析和探讨。

二、硫酸根离子的常用检验方法

1.各种检验方法的表述

有的检验方法是使用可溶液钡盐溶液和稀硝酸或盐酸；也有检验方法是，先用稀硝酸或者盐酸酸化待检溶液，用于排除CO32-等其他离子的干扰，在此基础上加入钡盐溶液，如硝酸钡或者氯化钡等溶液，若发现白色沉淀，表示原溶液中存在硫酸根离子；还有“在溶液中能解离生成硫酸根离子的化合物若能与氯化钡溶液发生化学反应后生成白色沉淀且不溶于稀盐酸”，如Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl这一化学方程式，便可用来检验硫酸及可溶性硫酸盐中是否存在硫酸根离子[1]。其他也有就硫酸根离子列举了可溶性钡盐与硫酸或硫酸盐的反应实质，即Ba2++SO42-=BaSO4↓，借助离子反应来检验是否存在SO42-。

2.公认的检验方法

之所以很多方法中强调使用氯化钡溶液与盐酸来验证硫酸根离子是否存在，是因为稀硝酸与硫酸盐或烟硫酸盐反应时，虽然会生成不溶于稀硝酸的亚硫酸钡沉淀，但硝酸本身属于强氧化剂，亚硫酸钡还会与其进行反应形成硫酸钡，显然对硫酸根离子的检验造成了干扰，所以若待检溶液中如果含有亚硫酸根离子，就必须选用盐酸与氯化钡溶液，这也是很多书籍公认的硫酸根离子检验方法，只是对此作了更严密的论述，即先将盐酸加入待检溶液使其酸化，若无白色沉淀再加入氯化钡溶液，若此时产生白色沉淀，表示原溶液中存在硫酸根离子。在化学试剂硫酸盐测定通用方法中，原理是在盐酸介质中，钡离子与硫酸根离子生成难溶的硫酸钡，当硫酸根离子含量较低时，在一定时间内硫酸钡呈悬浮体，使溶液混浊，可用于硫酸盐的目视比浊法测定。

三、硫酸根离子检验方法的验证

1.提出问题

虽然对于公认的硫酸根离子检验方法大家已经司空见惯，但又有人提出了质疑：如果待检溶液中既存在SO32-又存在NO3-，此时加入盐酸后会发生下列反应，3SO32--+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O，显然生成的SO42-干扰了待检溶液SO42-的检验，如此一来，又需要探索新的检验方法。

2.进行验证

一是用盐酸酸化待检溶液，若试管口气体颜色无变化或者没有生成气泡，加入氯化钡溶液观察有无白色沉淀，如果出现白色沉淀，表示待检溶液中肯定存在硫酸根离子，可见该种检验方法对SO32-和NO3-共存的情况作了有意规避[2]。

二是先对待检溶液的酸碱性进行测试，若其为酸性表示SO32-和NO3-共存情况不存在，在此基础上为排除Hg2+、Ag+等离子的干扰，加入氯化钡溶液，并观察有无白色沉淀，若此时溶液为碱性，可以排除Hg2+、Ag+的存在，但不能确定是否含有SO32-和NO3-，所以需要先后加入过量的硫化钠溶液和盐酸，由于S2-的还原性高于SO32-，可利用这一原理使其与NO3-先发生反应，以防NO3-与SO32-发生氧化还原，该过程的化学反应方程式为：2NO3-+3S2-+8H+=2NO↑+3S↓+4H2O和SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O，而剩余的S2-和H+在结合后以H2S的形式逸出溶液，此时可完全排除NO3-与SO32-的干扰[3]。如果反应后的待检溶液中存在SiO32-、C17H35COO-等离子，可利用盐酸使其形成沉淀并作过滤处理，最后一步便是加入氯化钡溶液，根据有无白色沉淀判断待检溶液中是否含有硫酸根离子。

此外，还有人提出了定量检测硫酸根离子的方法，如比浊法，光度、直接、电位、EDTA等滴定法，重量法、离子色谱法等特殊专业检验方法，其中有的检验结果的精确度难以想象，即使1ml溶液中的硫酸根离子只有10μg，也能准确的检测出来。

3.总结

由上可知，即便硫酸根离子的检验方法是公认的，却也存在一定的漏洞，所以所提及的硫酸根离子检验应该倾向于反应原理，它们的共同特点是已知离子环境，而且对部分离子的干扰并未排除，特别是在待检溶液未知的情况下，需要考虑的离子干扰会更多。因此对于该类问题，需要对被检验离子加以限制，这样的话不仅可操作性强，也利于开展探究学习。

4.反思

面对硫酸根离子的检验这一问题，记住Ba2++SO42-=BaSO4↓这一反应原理，且硫酸钡具有不溶于和稀盐酸的特点，并且溶液中可能有一些会干扰硫酸根离子检验的离子，故需要弄清已知溶液中的干扰离子是什么，排除干扰。采用有效地检测方法。

结束语

总之，对于硫酸根离子检验具有一定的局限性，需要结合具体情境确定检验方法，不能盲目的套用反应原理，也不能陷在未知溶液的困惑中，因此必须结合实际情况，制定有效的检测硫酸根的方法。

参考文献

[1]张新平,李兰,盛莉莉.硫酸根离子是否会干扰氯离子的检验[J].中学化学教学参考,2015(05):45-46.

[2]陆燕海.对硫酸根离子检验方法的新认识[J].化学教学,2014(11):42+66.

[3]邢入德.硫酸根离子检验的困惑解析[J].化学教学,2014(05):73-74.