同学们在做硫化钠溶液与盐酸反应时,发现了一个奇怪的现象:在硫化钠溶液中加入足量的盐酸时只有少量的臭鸡蛋气味的气体产生,但溶液中却有大量的乳白色的沉淀生成.经检测,乳白色的沉淀物是单质硫.
为什么硫化钠溶液与盐酸反应有单质硫生成而只有少量的硫化氢生成呢?对此问题同学们决定作进一步的探究:
【收集信息】同学们都已学过硫化氢不稳定,常温下会发生分解生成单质硫,也容易被空气中的氧气氧化生成单质硫;除此之外,同学们通过查阅资料还知道:
(1)硫化钠能部分被氧化生成少量的亚硫酸钠,加入酸时S
2-和SO
32-会反应生成硫:
2S
2-+SO
32-+6H
+═3S↓+3H
2O.
(2)硫化钠溶液中的S
2-容易被空气中氧气氧化生成单质硫,生成的单质硫又与硫化钠反应生成多硫化钠(Na
2Sx):2Na
2S+O
2+2H
2O═4NaOH+2S; Na
2S+(x-1)S═Na
2S
x多硫化钠较稳定,但在酸的作用下生成不稳定的多硫化氢,多硫化氢分解生成硫.
【提出假设】
根据以上获取的信息,同学们对生成硫的主要原因进行了以下猜想:
猜想一:
;
猜想二:单质硫是酸性条件下S
2-和SO
32-反应生成的;
猜想三:单质硫是酸性条件下多硫化钠(Na
2S
x)生成的.
【实验验证】
(一)
实验步骤 | 实验现象 |
①向装有硫化亚铁的试管中加入足量盐酸; | 溶液无浑浊,有大量臭鸡蛋气味的气体逸出 |
②将生成的硫化氢气体通入蒸馏水中达到饱和,取适量饱和溶液于试管中,不断振荡后,观察试管中的变化. | 试管中无明显的浑浊现象 |
由实验(一)可知以上猜想
错误.
(二)
实验步骤 | 实验现象 |
将新配制的硫化钠溶液分成两等份, 分别装入两支试管中 | |
向一支试管中直接加入盐酸; | 溶液稍显浑浊,有臭鸡蛋气味的气体逸出 |
(1)向另一支试管中通入一定量氧气,观察溶液变化; (2)再加入盐酸; | (1)溶液没有明显变化; (2)溶液明显浑浊,有少量臭鸡蛋气味的气体逸出. |
写出上表中实验现象(2)发生浑浊反应的离子反应方程式:
;
(三)为验证猜想二是否正确,设计了如下实验
实验步骤 | 预期现象和结论 |
向一装有硫化钠试管中加入足量的 溶液,以除去 ,过滤出少量白色 沉淀,再将滤液装入试管中,加入盐酸. | |
【拓展应用】根据以上实验,实验室制取H
2S气体时,不要选用Na
2S溶液,应选用
等难溶性硫化物和酸反应.