Question

10．多角度认识硫化氢气体
硫化氢（ H₂S）在化学研究和化工生产中有着广泛应用．道尔顿等科学家对它进行过深入研究．请认真阅读下列资料，并结合你学过的知识，回答问题（1）～（4）：
资料一：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体，密度比空气大，能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性．实验室中用硫化亚铁（ FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢气体．
资料二：道尔顿在其著作《新系统》中时硫化氢的研究有以下记载（大意）；
A．硫化氢在密闭容器中受热，生成硫和与硫化氢等体积的氢气；
B．常温常压下，硫化氢与氧气按2：1的体积比混合，点燃，生成硫和水，无气体剩余；
C．常温常压下，硫化氢与氧气按2：3的体积比混合，点燃，恰好完全反应生成二氧化硫气体和水．
资料三：在相同温度和压强下，气体的体积之比等于分子个数之比．
（1）从宏观上看，硫化氢由氢元素、硫元素组成：从微观上看，硫化氢是由硫化氢分子构成．
（2）氢硫酸有酸性的本质原因是氢硫酸溶液中存在氢离子，资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有剧毒、不稳定性、可燃性．
（3）资料二的实验B中发生反应的化学方程式2H₂S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，C实验中反应前后气体的体积比为5：2，B、C实验中硫化氢均发生氧化反应．
（4）实验室用如图所示的装置制取并探究硫化氢气体的性质．

①甲装置中发生反应的化学方程式为FeS+H₂SO₄=FeSO₄十H₂S↑；
②实验中收集气体的方法是向上排空气法；
③实验中，丙装置观察到的实验现象是试液由紫色变为红色；
④丁装置的作用是吸收多余的硫化氢气体，反应的化学方程式为H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，反应的实质是氢离了和氧氧根离子结合生成水．

Answer 1

分析 （1）根据从宏观上看，硫化氢由氢元素、硫元素组成，从微观上看，硫化氢是由硫化氢分子构成的进行分析；
（2）根据在水中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物叫酸，化学性质是在化学变化中表现出来的性质进行分析；
（3）根据硫化氢和氧气按2：1的体积比混合在点燃的条件下生成硫单质和水，硫化氢和氧气按2：3的体积比混合在点燃的条件下生成二氧化硫和水进行分析；
（4）①根据硫化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢进行分析；
②根据硫化氢密度比空气大，能溶于水进行分析；
③根据硫化氢能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性进行分析；
④根据硫化氢有剧毒，硫化氢和氢氧化钠反应生成硫化钠和水，以及酸碱中和反应的实质进行分析．

解答 解：（1）从宏观上看，硫化氢由氢元素、硫元素组成，从微观上看，硫化氢是由硫化氢分子构成的；
（2）在水中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物叫酸，所以氢硫酸有酸性的本质原因是氢硫酸溶液中存在氢离子，化学性质是在化学变化中表现出来的性质，所以资料一和二中描述的硫化氢的化学性质还有毒性、不稳定性、可燃性；
（3）硫化氢和氧气按2：1的体积比混合在点燃的条件下生成硫单质和水，化学方程式为：2H₂S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，
硫化氢和氧气按2：3的体积比混合在点燃的条件下生成二氧化硫和水，化学方程式为：2H₂S+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2SO₂+2H₂O，
所以C实验中反应前后气体的体积比为：（2+3）：2=5：2，B、C实验中硫化氢均发生氧化反应；
（4）①硫化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢，化学方程式为：FeS+H₂SO₄=FeSO₄十H₂S↑；
②硫化氢密度比空气大，能溶于水，所以实验中收集气体的方法是向上排空气法；
③硫化氢能溶于水，其水溶液称为氢硫酸，具有酸的通性，所以实验中，丙装置观察到的实验现象是：试液由紫色变为红色；
④硫化氢有剧毒，硫化氢和氢氧化钠反应生成硫化钠和水，所以丁装置的作用是：吸收多余的硫化氢气体，化学方程式为：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，反应的实质是：氢离了和氧氧根离子结合生成水．
故答案为：（1）氢元素、硫元素，硫化氧分子；
（2）氢硫酸溶液中存在氢离子，剧毒，不稳定性，可燃性；
（3）2H₂S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2S+2H₂O，5：2，氧化；
（4）①FeS+H₂SO₄=FeSO₄十H₂S↑；
 ②向上排空气法；
③试液由紫色变为红色；
④吸收多余的硫化氢气体，H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，氢离了和氧氧根离子结合生成水．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．