同學們在做硫化鈉溶液與鹽酸反應時,發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象:在硫化鈉溶液中加入足量的鹽酸時只有少量的臭雞蛋氣味的氣體產生,但溶液中卻有大量的乳白色的沉淀生成.經檢測,乳白色的沉淀物是單質硫.
為什么硫化鈉溶液與鹽酸反應有單質硫生成而只有少量的硫化氫生成呢?對此問題同學們決定作進一步的探究:
【收集信息】同學們都已學過硫化氫不穩(wěn)定,常溫下會發(fā)生分解生成單質硫,也容易被空氣中的氧氣氧化生成單質硫;除此之外,同學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S
2-和SO
32-會反應生成硫:
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硫,生成的單質硫又與硫化鈉反應生成多硫化鈉(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】
根據(jù)以上獲取的信息,同學們對生成硫的主要原因進行了以下猜想:
猜想一:
;
猜想二:單質硫是酸性條件下S
2-和SO
32-反應生成的;
猜想三:單質硫是酸性條件下多硫化鈉(Na
2S
x)生成的.
【實驗驗證】
(一)
實驗步驟 | 實驗現(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 |
由實驗(一)可知以上猜想
錯誤.
(二)
實驗步驟 | 實驗現(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. |
寫出上表中實驗現(xiàn)象(2)發(fā)生渾濁反應的離子反應方程式:
;
(三)為驗證猜想二是否正確,設計了如下實驗
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象和結論 |
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. | |
【拓展應用】根據(jù)以上實驗,實驗室制取H
2S氣體時,不要選用Na
2S溶液,應選用
等難溶性硫化物和酸反應.