硫酸根離子用酸化的氯化鋇溶液進行試驗。在進行試驗時,首先向樣本溶液中加入幾滴氯化鋇溶液,若有白色沉澱物生成,再繼續向其中加入足量的稀氫氯酸,若沉澱物不消失,則說明樣本中含有硫酸根離子。
\[\ce{Ba^2+ (aq) + SO4^2- (aq) -> BaSO4(s)} \]這是因為 \(\ce{Ba^2+ (aq)} \) 和 \(\ce{SO4^2- (aq)} \) 反應,生成不溶於水亦不溶於稀氫氯酸的白色固體 \(\ce{BaSO4(s)} \) 。
在試驗過程中,為甚麼要加入過量的稀氫氯酸?
除硫酸根離子外,碳酸根離子和亞硫酸根離子亦能與鋇離子反應,生成白色沉澱物。但在加入稀氫氯酸後,這些沉澱物會消失。因此,在進行硫酸根離子的試驗時,必須加入過量的稀氫氯酸來排除其他離子的干擾,從而確保實驗的準確性。
以碳酸根離子與鋇離子的反應為例,碳酸根離子與鋇離子反應,生成白色沉澱物 \(\ce{BaCO3(s)} \)。但是,繼續加入稀氫氯酸後,\(\ce{BaCO3(s)} \) 會與稀酸反應,並釋出二氧化碳,因此,會觀察到,白色沉澱物消失,溶液變回無色透明。
\[ \begin{align*} \ce{ Ba^2+ (aq) + CO3^2- (aq) &-> BaCO3(s) \\} \ce{ BaCO3 (s) + 2H^+ (aq) &-> Ba^2+ (aq) + CO2(g) + H2O(l) } \end{align*} \]