Question

为了探究硫化钠晶体（Na₂S?nH₂O）在空气中的变化，某兴趣小组的实验步骤及现象记录如下：①将少量硫化钠晶体置于表面皿上，暴露在空气中．②三天后将样品放入盛水的烧杯中，搅拌后得无色澄清溶液．③取少量该溶液加入过量盐酸中，有气体放出，且溶液保持澄清．
（1）请你根据上述记录猜想所放出气体的成分可能是（至少写出三种）

 

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（2）若所放出气体为两种气体的混合气体，请使用品红溶液、浓溴水、澄清石灰水三种试剂设计一个组合实验分析该混合气体的组成，简要写出实验方案、现象和结论．

实验方案	可能的现象和相应的结论

（3）如果要检验硫化钠晶体是否被氧化生成了硫酸钠，请简要说明检验的方法、现象和结论（可在兴趣小组实验的基础上设计实验）：

 

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Answer 1

分析：（1）根据硫化钠变质后产物可能为Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃，Na₂S、Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃之间不反应，Na₂S、Na₂SO₃、Na₂CO₃与盐酸反应分别得到H₂S、SO₂、CO₂，Na₂SO₄与盐酸不反应，产生的气体可以是单一气体，也可以是混合气体，但混合气体不能为SO₂与H₂S，因为两者反应生成硫沉淀，据此回答问题；
（2）先通过浓溴水一方面可观察H₂S被氧化生成S沉淀现象，另一方面可尽量吸收氧化SO₂，以防SO₂进入后一步澄清石灰水溶解CaCO₃而干扰观察；在石灰水前面加装稀溴水洗气装置是为了便于观察SO₂是否在上一步吸收完全，选稀品红溶液易观察褪色现象；
（3）根据硫酸根离子的检验方法进行解答：滴加BaCl₂溶液，若有沉淀出现说明有硫酸根离子．

解答：解：（1）因硫化钠变质后产物可能为Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃，Na₂S、Na₂SO₃、Na₂SO₄、Na₂CO₃之间不反应，Na₂S、Na₂SO₃、Na₂CO₃与盐酸反应分别得到H₂S、SO₂、CO₂，Na₂SO₄与盐酸不反应，产生的气体可以是单一气体，也可以是混合气体，但混合气体不能为SO₂与H₂S，因为两者反应生成硫沉淀，所以混合气体可以为H₂S与CO₂的混合气，也可以为SO₂和CO₂的混合气体，所以可能情况有：①H₂S ②SO₂ ③CO₂ ④H₂S、CO₂  ⑤SO₂、CO₂，
故答案为：①H₂S ②SO₂ ③CO₂ ④H₂S、CO₂  ⑤SO₂、CO₂；
（2）先通过浓溴水一方面可观察H₂S被氧化生成S沉淀现象，另一方面可尽量吸收氧化SO₂，以防SO₂进入后一步澄清石灰水溶解CaCO₃而干扰观察；在石灰水前面加装稀溴水洗气装置是为了便于观察SO₂是否在上一步吸收完全，选稀品红溶液易观察褪色现象，故答案为：

实验方案	可能的现象和相应的结论
在试管气体发生装置中加入适量的固体样品和稀盐酸，组装好后将产生体依次通过盛有稀品红溶液、浓溴水、稀溴水和澄清石灰水的试管洗气装置．	若品红褪色，溴水颜色变浅不浑浊，澄清石灰水变浑浊，该气体含有SO2、CO2的混合气体
	若品红不褪色，溴水褪色（或变浅）且有浑浊出现，澄清石灰水变浑浊，该气体为H2S、CO2的混合气体

（3）通过检验混合物中是否含有硫酸根离子可以判断硫化钠是否被氧化成硫酸钠，具体检验方法为：取题中实验③后所得溶液，加入BaCl₂溶液，若有沉淀出现说明生成了Na₂SO₄，若无沉淀，则说明没有生成Na₂SO₄，
故答案为：取题中实验③后所得溶液，加入BaCl₂溶液，若有沉淀出现说明生成了Na₂SO₄，若无沉淀，则说明没有生成Na₂SO₄．

点评：本题主要考查了硫的化合物的性质、常见气体、离子的检验，题目难度不大，注意掌握常见气体、离子的检验方法，在检验物质时要明确操作顺序，还要注意方案的严密性，排除干扰离子．