同學(xué)們在做硫化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:在硫化鈉溶液中加入足量的鹽酸時(shí)只有少量的臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生,但溶液中卻有大量的乳白色的沉淀生成.經(jīng)檢測,乳白色的沉淀物是單質(zhì)硫.
為什么硫化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)有單質(zhì)硫生成而只有少量的硫化氫生成呢?對此問題同學(xué)們決定作進(jìn)一步的探究:
【收集信息】同學(xué)們都已學(xué)過硫化氫不穩(wěn)定,常溫下會(huì)發(fā)生分解生成單質(zhì)硫,也容易被空氣中的氧氣氧化生成單質(zhì)硫;除此之外,同學(xué)們通過查閱資料還知道:
(1)硫化鈉能部分被氧化生成少量的亞硫酸鈉,加入酸時(shí)S
2-和SO
32-會(huì)反應(yīng)生成硫:
2S
2-+SO
32-+6H
+═3S↓+3H
2O.
(2)硫化鈉溶液中的S
2-容易被空氣中氧氣氧化生成單質(zhì)硫,生成的單質(zhì)硫又與硫化鈉反應(yīng)生成多硫化鈉(Na
2Sx):2Na
2S+O
2+2H
2O═4NaOH+2S; Na
2S+(x-1)S═Na
2S
x多硫化鈉較穩(wěn)定,但在酸的作用下生成不穩(wěn)定的多硫化氫,多硫化氫分解生成硫.
【提出假設(shè)】
根據(jù)以上獲取的信息,同學(xué)們對生成硫的主要原因進(jìn)行了以下猜想:
猜想一:
;
猜想二:單質(zhì)硫是酸性條件下S
2-和SO
32-反應(yīng)生成的;
猜想三:單質(zhì)硫是酸性條件下多硫化鈉(Na
2S
x)生成的.
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
(一)
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
①向裝有硫化亞鐵的試管中加入足量鹽酸; | 溶液無渾濁,有大量臭雞蛋氣味的氣體逸出 |
②將生成的硫化氫氣體通入蒸餾水中達(dá)到飽和,取適量飽和溶液于試管中,不斷振蕩后,觀察試管中的變化. | 試管中無明顯的渾濁現(xiàn)象 |
由實(shí)驗(yàn)(一)可知以上猜想
錯(cuò)誤.
(二)
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
將新配制的硫化鈉溶液分成兩等份, 分別裝入兩支試管中 | |
向一支試管中直接加入鹽酸; | 溶液稍顯渾濁,有臭雞蛋氣味的氣體逸出 |
(1)向另一支試管中通入一定量氧氣,觀察溶液變化; (2)再加入鹽酸; | (1)溶液沒有明顯變化; (2)溶液明顯渾濁,有少量臭雞蛋氣味的氣體逸出. |
寫出上表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(2)發(fā)生渾濁反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:
;
(三)為驗(yàn)證猜想二是否正確,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
向一裝有硫化鈉試管中加入足量的 溶液,以除去 ,過濾出少量白色 沉淀,再將濾液裝入試管中,加入鹽酸. | |
【拓展應(yīng)用】根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室制取H
2S氣體時(shí),不要選用Na
2S溶液,應(yīng)選用
等難溶性硫化物和酸反應(yīng).