Question

10．多角度認識硫化氫氣體
硫化氫（ H₂S）在化學研究和化工生產中有著廣泛應用．道爾頓等科學家對它進行過深入研究．請認真閱讀下列資料，并結合你學過的知識，回答問題（1）～（4）：
資料一：硫化氫是一種無色、有臭雞蛋氣味的劇毒氣體，密度比空氣大，能溶于水，其水溶液稱為氫硫酸，具有酸的通性．實驗室中用硫化亞鐵（ FeS）與稀硫酸反應制取硫化氫氣體．
資料二：道爾頓在其著作《新系統》中時硫化氫的研究有以下記載（大意）；
A．硫化氫在密閉容器中受熱，生成硫和與硫化氫等體積的氫氣；
B．常溫常壓下，硫化氫與氧氣按2：1的體積比混合，點燃，生成硫和水，無氣體剩余；
C．常溫常壓下，硫化氫與氧氣按2：3的體積比混合，點燃，恰好完全反應生成二氧化硫氣體和水．
資料三：在相同溫度和壓強下，氣體的體積之比等于分子個數之比．
（1）從宏觀上看，硫化氫由氫元素、硫元素組成：從微觀上看，硫化氫是由硫化氫分子構成．
（2）氫硫酸有酸性的本質原因是氫硫酸溶液中存在氫離子，資料一和二中描述的硫化氫的化學性質還有劇毒、不穩定性、可燃性．
（3）資料二的實驗B中發生反應的化學方程式2H₂S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，C實驗中反應前后氣體的體積比為5：2，B、C實驗中硫化氫均發生氧化反應．
（4）實驗室用如圖所示的裝置制取并探究硫化氫氣體的性質．

①甲裝置中發生反應的化學方程式為FeS+H₂SO₄=FeSO₄十H₂S↑；
②實驗中收集氣體的方法是向上排空氣法；
③實驗中，丙裝置觀察到的實驗現象是試液由紫色變為紅色；
④丁裝置的作用是吸收多余的硫化氫氣體，反應的化學方程式為H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，反應的實質是氫離了和氧氧根離子結合生成水．

Answer 1

分析 （1）根據從宏觀上看，硫化氫由氫元素、硫元素組成，從微觀上看，硫化氫是由硫化氫分子構成的進行分析；
（2）根據在水中電離出的陽離子全部是氫離子的化合物叫酸，化學性質是在化學變化中表現出來的性質進行分析；
（3）根據硫化氫和氧氣按2：1的體積比混合在點燃的條件下生成硫單質和水，硫化氫和氧氣按2：3的體積比混合在點燃的條件下生成二氧化硫和水進行分析；
（4）①根據硫化亞鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和硫化氫進行分析；
②根據硫化氫密度比空氣大，能溶于水進行分析；
③根據硫化氫能溶于水，其水溶液稱為氫硫酸，具有酸的通性進行分析；
④根據硫化氫有劇毒，硫化氫和氫氧化鈉反應生成硫化鈉和水，以及酸堿中和反應的實質進行分析．

解答 解：（1）從宏觀上看，硫化氫由氫元素、硫元素組成，從微觀上看，硫化氫是由硫化氫分子構成的；
（2）在水中電離出的陽離子全部是氫離子的化合物叫酸，所以氫硫酸有酸性的本質原因是氫硫酸溶液中存在氫離子，化學性質是在化學變化中表現出來的性質，所以資料一和二中描述的硫化氫的化學性質還有毒性、不穩定性、可燃性；
（3）硫化氫和氧氣按2：1的體積比混合在點燃的條件下生成硫單質和水，化學方程式為：2H₂S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，
硫化氫和氧氣按2：3的體積比混合在點燃的條件下生成二氧化硫和水，化學方程式為：2H₂S+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2SO₂+2H₂O，
所以C實驗中反應前后氣體的體積比為：（2+3）：2=5：2，B、C實驗中硫化氫均發生氧化反應；
（4）①硫化亞鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和硫化氫，化學方程式為：FeS+H₂SO₄=FeSO₄十H₂S↑；
②硫化氫密度比空氣大，能溶于水，所以實驗中收集氣體的方法是向上排空氣法；
③硫化氫能溶于水，其水溶液稱為氫硫酸，具有酸的通性，所以實驗中，丙裝置觀察到的實驗現象是：試液由紫色變為紅色；
④硫化氫有劇毒，硫化氫和氫氧化鈉反應生成硫化鈉和水，所以丁裝置的作用是：吸收多余的硫化氫氣體，化學方程式為：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，反應的實質是：氫離了和氧氧根離子結合生成水．
故答案為：（1）氫元素、硫元素，硫化氧分子；
（2）氫硫酸溶液中存在氫離子，劇毒，不穩定性，可燃性；
（3）2H₂S+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，5：2，氧化；
（4）①FeS+H₂SO₄=FeSO₄十H₂S↑；
 ②向上排空氣法；
③試液由紫色變為紅色；
④吸收多余的硫化氫氣體，H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，氫離了和氧氧根離子結合生成水．

點評 本題主要考查常見氣體的發生裝置與收集裝置的探究，發生裝置依據反應物的狀態和反應條件選擇，收集裝置依據氣體的密度和溶解性選擇．