题目内容
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,有剧毒,存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料:①H2S可溶于水?约1∶2?,其水溶液为二元弱酸。
②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③H2S在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验,如下图所示。A中是CuSO4溶液,B中放有湿润的蓝色石蕊试纸,C中是FeCl3溶液。
回答下列问题:
①A中有黑色沉淀(CuS)产生,A中发生反应的化学方程式为___________________。
②B中的现象是__________________。
③C中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为______________。
④D中盛放的试剂可以是________(填字母序号)。
a.水 b.盐酸
c.NaCl溶液 d.NaOH溶液
(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件,小明同学又设计了下列实验。
| 实验操作 | 实验现象 |
实验1 | 将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合 | 无明显现象 |
实验2 | 将H2S通入Na2SO3溶液中 | 未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀 |
实验3 | 将SO2通入Na2S溶液中 | 有浅黄色沉淀产生 |
已知:电离平衡常数:
H2S Kal=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15
H2SO3 Ka1=1.7×10-2,Ka2=5.6×10-8
①根据上述实验,可以得出结论:在__________条件下,+4价硫化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是________(填字母序号)。
(3)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应______。
(1)①H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4②蓝色石蕊试纸变红
③H2S+2Fe3+=S↓+2H++2Fe2+ ④d
(2)①酸性(或酸性较强)②C
(3)将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等),除去未反应的H2S后,点燃,若观察到火焰呈淡蓝色,说明有H2生成,从而证明H2S与Ag发生了置换反应(或做爆鸣实验,其它合理答案均可)
【解析】(1)根据装置图,实验流程为
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
H2SH++HS-,显酸性,能使蓝色石蕊试纸变红。
2Fe3++H2S=S↓+2H++2Fe2+
D装置用于尾气处理,应选用NaOH溶液。
(2)①SO32—和S2-需在酸性条件下才能发生反应生成S。
②SO2+2H2S=3S↓+2H2O
SO2+H2O??H2SO3
H2SO3的酸性大于H2S,所以pH由小到大(接近7)再到小,且小于原氢硫酸的pH值,C项正确。
(3)H2S+2Ag=Ag2S+H2,应设计实验验证是否有H2生成。
有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取该溶液进行如下实验:
实验步骤 | 实验现象 |
①取少量该溶液,加几滴甲基橙溶液 | 溶液变红色 |
②取少量该溶液,加入铜片和浓硫酸,加热 | 有无色气体产生,遇空气可以变成红棕色 |
③取少量该溶液,加入BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 |
④取③中的上层清液,加入AgNO3溶液 | 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸 |
⑤取少量该溶液,加入NaOH溶液 | 有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解 |
由此判断:
(1)溶液中一定存在的离子是______________;溶液中肯定不存在的离子是________________________。
(2)为进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(若为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤)________________________________________。
(3)写出实验⑤中所有反应的离子方程式:______________________________。