Question

同學們在做硫化鈉溶液與鹽酸反應時，發現了一個奇怪的現象：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定，常溫下會發生分解生成單質硫，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SO₃^2-會反應生成硫：
2S^2-+SO₃^2-+6H⁺═3S↓+3H₂O．
（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（Na₂Sx）：2Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2S； Na₂S+（x-1）S═Na₂S_x
多硫化鈉較穩定，但在酸的作用下生成不穩定的多硫化氫，多硫化氫分解生成硫．
【提出假設】
根據以上獲取的信息，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SO₃^2-反應生成的；
猜想三：單質硫是酸性條件下多硫化鈉（Na₂S_x）生成的．
【實驗驗證】
（一）

實驗步驟	實驗現象
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象

由實驗（一）可知以上猜想

 

錯誤．
（二）

實驗步驟	實驗現象
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．

寫出上表中實驗現象（2）發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】根據以上實驗，實驗室制取H₂S氣體時，不要選用Na₂S溶液，應選用

 

等難溶性硫化物和酸反應．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：猜想一：由【收集信息】過硫化氫不穩定，常溫下會發生分解生成單質硫，也容易被空氣中的氧氣氧化生成單質硫解答；
【實驗驗證】（一）將制得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，試管中無明顯的渾濁現象，沒有硫單質生成，證明硫單質不是硫化氫分解生成的；
（二）多硫化鈉（Na₂Sx），多硫化鈉在酸的作用下生成不穩定的多硫化氫；
（三）除掉SO₃^2-可推知：硫是否是由S^2-和SO₃^2-在酸性條件下反應生成的；
[拓展應用]實驗室一般用硫化亞鐵和稀硫酸反應制取硫化氫氣體．

解答： 解：[提出假設]：【收集信息】給出硫化氫不穩定，常溫下會發生分解生成單質硫，也容易被空氣中的氧氣氧化生成單質硫，故生成硫的主要原因可能是：硫化氫分解或是被空氣中的氧氣氧化；
故答案為：單質硫是硫化氫分解或是被空氣中的氧氣氧化生成的；
[實驗驗證]
（一）將制得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，試管中無明顯的渾濁現象，證明沒有硫單質生成，故單質硫不是由硫化氫轉化的，即猜想一錯誤；
故答案為：猜想一；
（二）硫化鈉溶液中的S^2-容易被空氣中氧氣氧化生成單質硫，新配制的硫化鈉溶液中含有少量的硫單質，溶液稍顯渾濁；
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（Na₂Sx），多硫化鈉在酸的作用下生成不穩定的多硫化氫，多硫化氫分解生成硫，反應的離子反應方程式為：S_x^2-+2H⁺═H₂S↑+（x-1）S↓；
故答案為：S_x^2-+2H⁺═H₂S↑+（x-1）S↓；
（三）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硫單質生成，猜想二為：硫化鈉能部分被氧化生成少量的亞硫酸鈉，單質硫是酸性條件下S^2-和SO₃^2-反應生成的，要想驗證猜想二是否正確，需要在滴加鹽酸前除掉SO₃^2-（用鋇鹽或鈣鹽沉淀SO₃^2-），然后滴加鹽酸，觀察還有沒有硫單質生成；
故答案為：BaCl₂；SO₃^2-；若溶液無明顯渾濁，有大量臭雞蛋氣味的氣體逸出，說明猜想二正確，若溶液仍明顯渾濁，有少量臭雞蛋氣味的氣體逸出，說明猜想二不正確；
[拓展應用]根據以上實驗，實驗室制取H₂S氣體時，不要選用Na₂S溶液，應選用FeS等難溶性硫化物和酸反應，注意不能用氧化性酸；
故答案為：FeS．

點評：本題為信息題，考查硫化物性質、實驗方案的設計、硫化氫實驗室制備反應物等，題目難度不大，將所給信息和已學知識點的綜合運用是解題的關鍵．