Question

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SO₃^2-会反应生成硫：
2S^2-+SO₃^2-+6H⁺═3S↓+3H₂O．
（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（Na₂Sx）：2Na₂S+O₂+2H₂O═4NaOH+2S； Na₂S+（x-1）S═Na₂S_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SO₃^2-反应生成的；
猜想三：单质硫是酸性条件下多硫化钠（Na₂S_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H₂S气体时，不要选用Na₂S溶液，应选用

 

等难溶性硫化物和酸反应．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：猜想一：由【收集信息】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解答；
【实验验证】（一）将制得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，试管中无明显的浑浊现象，没有硫单质生成，证明硫单质不是硫化氢分解生成的；
（二）多硫化钠（Na₂Sx），多硫化钠在酸的作用下生成不稳定的多硫化氢；
（三）除掉SO₃^2-可推知：硫是否是由S^2-和SO₃^2-在酸性条件下反应生成的；
[拓展应用]实验室一般用硫化亚铁和稀硫酸反应制取硫化氢气体．

解答： 解：[提出假设]：【收集信息】给出硫化氢不稳定，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，故生成硫的主要原因可能是：硫化氢分解或是被空气中的氧气氧化；
故答案为：单质硫是硫化氢分解或是被空气中的氧气氧化生成的；
[实验验证]
（一）将制得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，试管中无明显的浑浊现象，证明没有硫单质生成，故单质硫不是由硫化氢转化的，即猜想一错误；
故答案为：猜想一；
（二）硫化钠溶液中的S^2-容易被空气中氧气氧化生成单质硫，新配制的硫化钠溶液中含有少量的硫单质，溶液稍显浑浊；
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（Na₂Sx），多硫化钠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，反应的离子反应方程式为：S_x^2-+2H⁺═H₂S↑+（x-1）S↓；
故答案为：S_x^2-+2H⁺═H₂S↑+（x-1）S↓；
（三）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硫单质生成，猜想二为：硫化钠能部分被氧化生成少量的亚硫酸钠，单质硫是酸性条件下S^2-和SO₃^2-反应生成的，要想验证猜想二是否正确，需要在滴加盐酸前除掉SO₃^2-（用钡盐或钙盐沉淀SO₃^2-），然后滴加盐酸，观察还有没有硫单质生成；
故答案为：BaCl₂；SO₃^2-；若溶液无明显浑浊，有大量臭鸡蛋气味的气体逸出，说明猜想二正确，若溶液仍明显浑浊，有少量臭鸡蛋气味的气体逸出，说明猜想二不正确；
[拓展应用]根据以上实验，实验室制取H₂S气体时，不要选用Na₂S溶液，应选用FeS等难溶性硫化物和酸反应，注意不能用氧化性酸；
故答案为：FeS．

点评：本题为信息题，考查硫化物性质、实验方案的设计、硫化氢实验室制备反应物等，题目难度不大，将所给信息和已学知识点的综合运用是解题的关键．