当前位置:文档之家› 碳酸氢根离子的检验

碳酸氢根离子的检验

碳酸氢根离子的检验
高中化学教材中并没有碳酸氢根离子的检验问题,只有碳酸氢盐(钠盐和钾盐)与碳酸盐的鉴别(或区别)问题;而在高中化学的有关资料中却常出现碳酸根离子和碳酸氢根离子的检验问题,可相关资料给出的参考答案却是二者的鉴别方法。

“鉴别(或区别)”是通过实验将无标签、但已经确知范围的物质进行区别的方法,而“检验”则是通过实验对未知物(或未知液)的成分进行鉴定的方法,用于“检验”的实验就是大学分析化学中所说的特征的鉴定反应。

一般来说,检验的难度要比鉴别的难度大,检验可用系统分析的方法进行检验,检验也可用特征的鉴定反应进行检验。

用特征的鉴定反应进行检验时要排除干扰离子的影响,而高中化学中的鉴别则不存在排除干扰离子的影响问题。

高中化学教材和大学分析化学教材上都没有检验碳酸氢根离子的鉴定反应,究竟该怎样检验固体物质或溶液中是否含有碳酸氢根呢?笔者经反复实验后认为,碳酸氢根离子的检验可用如下方法。

对于固体物质,可直接取适量固体于试管内加热,若产生无色无味的气体,就将气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,则固体物质中含碳酸氢根。

若产生的气体有刺激性气味,就将气体先通入水中(溶解降低SO2等气体的含量)、再通入酸性高锰酸钾溶液(氧化除尽SO2等气体),最后通入澄清的石灰水,若石灰水变浑浊,则固体物质中含碳酸氢根。

该方法排除了硝酸盐和亚硫酸氢盐等的干扰。

对于溶液,HCO3-的检验需要考虑2个因素。

一是CO32-、SO32-、HSO3-、SO42-、PO43-等常见阴离子的干扰问题,二是HCO3-与CO32-在溶液中的共存问题。

对于第一个因素,笔者考虑的是用Ba2+来除掉CO32-、SO32-、SO42-、PO43-等阴离子,用Ba2+和双氧水来除掉HSO3-。

对于第二个因素,大学《分析化学》[1]上有鉴定CO32-的特征反应——Ba(OH)2试法,该方法是“碳酸盐与盐酸作用,生成CO2气体,CO2能使饱和Ba(OH)2溶液或石灰水变浑,示有CO32-。

”笔者认为此法的结论不严密,因为碳酸盐和碳酸氢盐都有这种现象,所以结论应该是“示有CO32-或HCO3-”。

从电离平衡和盐类水解的角度来说,溶液中的CO32-和HCO3-总是共存的,只是以哪一种为主的问题。

对于实际溶液来说,碳酸盐溶液中主要含有CO32-,碳酸氢盐溶液中主要含有HCO3-,所以碳酸盐溶液和碳酸氢盐溶液的性质是明显不同的。

CO32-可与Ba2+反应生成沉淀,而HCO3-则不会与Ba2+反应。

考虑这2个因素,笔者所确定的检验溶液中HCO3-的方法如下。

先向溶液中加入足量的0.05 mol/L的BaCl2溶液,充分反应后静置,取上层清液滴加3%的双氧水,若无沉淀(无HSO3-),再滴加0.05 mol/L的Ba(OH)2(或0.1 mol/L的NaOH)溶液,若溶液中有白色沉淀生成,则溶液中肯定有HCO3-。

滴加3%的双氧水时,若有沉淀,则应继续滴加至不再生成沉淀后,再取上层清
液滴加0.05 mol/L的 Ba(OH)2(或0.1 mol/L的NaOH)溶液,若溶液中有白色沉
淀生成,则溶液中肯定有HCO3-。

此法排除了CO32-、SO32-、HSO3-、SO42-、PO43-等常见阴离子的干扰。

经实验证明,此法可在室温时检验出本地自来水中的少量HCO3-,也可检验出室温下饱和CO2水溶液中的HCO3-。

受实验条件的限制,本人没能测出此法的“检出限量”和“最低浓度”。

溶液中有HSO3-时,滴加3%的双氧水时会生成H+。

若溶液中HCO3-的浓度较大,就会从溶液中逸出气体;若溶液中HCO3-的浓度很小,生成的H+也不会影响HCO3-的检验,因为上述方法可检验出室温下饱和CO2水溶液中的HCO3-。

参考文献
[1]王明德,江崇球.分析化学.北京:高等教育出版社,1988:120—121。

相关主题