浅谈H2S和Na2S溶液的酸碱性对反应产物的影响

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  摘 要:在学习H2S与Na2S溶液性质时,不少学习者对于H2S和Na2S溶液与其它物质所进行的化学反应,往往只看到其共同点即S2-离子的强还原性,而忽略了H2S与Na2S溶液本身的酸碱性对反应的影响,从而很容易得出H2S与Na2S溶液分别与同一氧化性物质反应呈现同样实验现象的错误结论。本文以SO2和FeCl3溶液与两者的反应为例对这一问题进行了一些初浅的讨论。
  关键词:溶液酸碱性 还原性 氧化性 酸碱性
  一、H2S和Na2S溶液与SO2的反应
  当把SO2通入到H2S溶液,观察到有浅黄色沉淀生成,发生反应为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O。于是不少学习者就用类比的方法推出,当把SO2通入Na2S溶液也会出现同样的现象和结果,这里就只看到S2-离子的强还原性,而没有考虑到H2S和Na2S溶液的酸碱性对反应产物的影响。观察实验现象,我们可以发现:SO2通入H2S溶液中有浅黄色沉淀;而当把SO2通入Na2S溶液,溶液开始出现黄色浑浊随即浑浊变白最后又变黄。同是S2-离子与SO2反应,为什么会出现不同的实验现象呢?这就要分析两溶液与SO2反应的实验现象差异。
  SO2与H2S溶液反应:开始溶液显酸性后溶液显中性,最后溶液酸性。2H2S+SO2=3S↓+2H2O(黄色浑浊)。
  SO2与Na2S溶液反应:开始溶液显碱性,2Na2S+3SO2 2Na2SO3+3S↓(黄色浑浊); 在碱性或中性环境下Na2SO3和Na2S与S易发生反应Na2SO3+ S=Na2S2O3,Na2S+(x-1)S= Na2Sx(白色浑浊) ;最后酸性溶液Na2S2O3不能稳定,S2O32-+2H+=SO2↑十S↓+H2O,Sx2-+2H+=H2S↑+(x-1)S↓(黄色浑浊)。从上述实验我们可以得出,虽然都有S2-微粒,都与SO2发生反应,但是由于反应溶液的酸碱性不一样,从而引起两者实验现象与结果上的差异。
  二、H2S和Na2S溶液与FeCl3的反应
  把FeCl3分别滴加到H2S和Na2S溶液中去,我们也会得到不同的实验现象:当向H2S溶液中滴加FeCl3时,有浅黄色沉淀生成;而当向Na2S溶液滴加FeCl3时,开始有黑色絮状沉淀迅速生成,随着FeCl3的滴加,可以看到明显的黑色夹杂着黄色的“灰色”沉淀,最后黑色沉淀溶解,得到浅黄色沉淀并有臭鸡蛋气味的气体放出。
  当向H2S溶液中滴加FeCl3时,H2S是具有强还原性的物质而且H2S溶液呈酸性, Fe3+表现出强氧化性,两者之间发生氧化还原反应:FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl;而当向Na2S溶液滴加FeCl3时,由于Na2S溶液是显碱性的且碱性强,FeCl3溶液显弱酸性,刚滴入FeCl3溶液时,Na2S过量溶液呈碱性,Fe3+在中性和碱性条件下氧化性表现不明显,所以这时Fe3+与Na2S作用发生复分解反应:2Fe3++3S2-=Fe2S3↓(黑色)。
  由上面H2S和Na2S溶液实验事实我们得出:对于H2S与Na2S溶液,我们既要看到其共同点即S2-离子的强还原性,还要看到H2S与Na2S溶液本身的酸碱性及加入试剂的性质将可能对反应的影响,只有这样才不致于陷入类比定势思维的误区中去。我们要合理使用类比的方法,类比本质上是一种求同思维,是解决实际问题的一种行之有效的方式。在实际教学中教师在鼓励学生使用这一思维方式的同时,应该引导学生在“求同”的同时“求异”,这样才不会导致看问题的片面性。
  参考文献
  [1]北京师范大学无机化学教研室 编 无机化学 (第三版)上册.北京:高等教育出版社,1992:459。
  [2]北京师范大学无机化学教研室 编 无机化学 (第三版)下册.北京:高等教育出版社,1992:885。
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