關(guān)于氯氣與硫化氫水溶液反應(yīng)的初步探究

鄧湘

【摘 要】由一道練習(xí)題引發(fā)的學(xué)生探討，向氫硫酸的溶液中緩緩?fù)ㄈ肼葰?，在氫硫酸與氯氣的反應(yīng)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生們可以通過“方案設(shè)計——嘗試實(shí)驗(yàn)——對比討論”，發(fā)現(xiàn)自己對相關(guān)知識的理解程度，從而實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的主動積極參與，更重要的是學(xué)生通過親自設(shè)計和實(shí)驗(yàn)，體會到在科學(xué)研究中的一套很有價值的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的方法，為今后的自主性、創(chuàng)造性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué)；氯氣；硫化氫；水溶液反應(yīng)

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2016）12-0111-02

在鹵素單質(zhì)中的氯氣，是一種活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強(qiáng)的氧化性；在氧族元素中的硫，它的氫化物為硫化氫，具有較強(qiáng)的還原性。

在一些練習(xí)冊中經(jīng)常出現(xiàn)這樣一道習(xí)題：向氫硫酸的溶液中緩緩?fù)ㄈ肼葰?，在氫硫酸與氯氣的反應(yīng)過程中，下列敘述錯誤的是（ ）

①沉淀逐步增多 ②溶液的pH變大 ③溶液中的c（S2-）不變 ④溶液中c（Cl–）逐步增大

A.①③ B.②③ C.③ D.①④

很多學(xué)生在回答此題時，均選擇了B選項(xiàng)，認(rèn)為當(dāng)氯氣通入氫硫酸中發(fā)生Cl2+H2S=S↓+2HCl這個反應(yīng)；因此將會觀察到溶液中有淡黃色沉淀產(chǎn)生，且沉淀量逐步增多，同時由于生成鹽酸，溶液中H+增多，溶液的酸性增強(qiáng)，所以溶液的pH變小。

那么將氯氣通入到硫化氫的水溶液中，現(xiàn)象如何呢？

【理論推理】

由標(biāo)準(zhǔn)電極電勢數(shù)據(jù)可以看出，無論是在酸性或堿性的介質(zhì)中，S2-都可作為較強(qiáng)的還原劑，而且在堿性介質(zhì)中還原性更強(qiáng)。

由于濃度的變化對電極電勢的影響不大，因此如果兩個電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢相差比較大（E？廝>0.2V）時，一般仍可以用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢來判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向，結(jié)論仍符合實(shí)際。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】

儀器：

鐵架臺（帶鐵圈）、燒瓶（帶雙孔塞）1只，分液漏斗（2只）、廣口瓶（配雙孔塞）4個；

具支管錐形瓶（配雙孔塞）、玻璃導(dǎo)管，橡皮管，止水夾（3只）；

250ml燒杯（4個）、100量筒（1個）、托盤天平、藥匙、濾紙、備用小燒杯、膠頭滴管。

藥品：

KMnO4固體、FeS、

濃鹽酸、稀硫酸、0.5mol/L氫氧化鈉溶液、0.1mol/L硫酸銅溶液、飽和食鹽水、蒸餾水、氯化鋇溶液。

實(shí)驗(yàn)裝置圖：

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在裝有100ml蒸餾水的具支管錐形瓶中先產(chǎn)生了黃色沉淀，隨著氯氣的繼續(xù)通入，溶液逐漸變澄清（如果氯氣通入過量，溶液的顏色會帶有黃綠色；或者還有少許淡黃色沉淀）。取少量反應(yīng)后的水溶液于小試管中，滴加氯化鋇溶液，立刻生成白色沉淀，從而證明氯氣可以氧化氫硫酸生成硫酸。

相關(guān)反應(yīng)：Cl2+H2S=S↓+2HCl 4Cl2+H2S+4H2O=H2SO4+8HCl

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在向氫硫酸中通入氯氣的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)通入少量氯氣時，產(chǎn)生淡黃色的沉淀，且隨著通入氯氣的量而逐漸增大；當(dāng)通入過量的氯氣后，沉淀逐漸消失，得到澄清的溶液。

當(dāng)改用硫化鈉溶液再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)效果更明顯，取少量反應(yīng)后的水溶液于小試管中，滴加氯化鋇溶液，立刻生成白色沉淀，從而證明氯氣可以氧化硫化鈉生成硫酸鈉。

【綜合評價】

通過對化學(xué)知識的理解和相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，可以培養(yǎng)學(xué)生探究化學(xué)知識的精神，在實(shí)驗(yàn)中鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力，真正體現(xiàn)了學(xué)生為主體的教學(xué)思想。在課堂上，學(xué)生思維活躍，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及分析問題、探討問題、解決問題的能力都起了很大作用，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。更為重要的是，使學(xué)生在探究的過程中獲得了成就感，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，當(dāng)然也提高了復(fù)習(xí)效率。在課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)精選實(shí)驗(yàn)，利用現(xiàn)有條件，大膽創(chuàng)新，改進(jìn)小實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上生動地學(xué)習(xí)元素和化合物的知識。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，積極開展學(xué)生自主動手實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際的動手操作能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，要嚴(yán)肅、認(rèn)真、規(guī)范、熟練；有一定的繪圖技能，以及書寫實(shí)驗(yàn)報告的能力。在課外活動中積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，努力改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)一些簡單易行的小實(shí)驗(yàn)。

在教學(xué)中要鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)實(shí)踐能力，可以讓學(xué)生個體參與實(shí)驗(yàn)的整體設(shè)計，從而讓學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)得到新知識。學(xué)生們可以通過“方案設(shè)計──嘗試實(shí)驗(yàn)──對比討論”，發(fā)現(xiàn)自己對相關(guān)知識的理解程度，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的主動積極參與，提高對知識的運(yùn)用能力；更重要的是學(xué)生通過親自設(shè)計和實(shí)驗(yàn)，體會到在科學(xué)研究中有價值的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的方法，為今后自主性、創(chuàng)造性的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。采用此教學(xué)模式，教學(xué)效果如何，關(guān)鍵在于教師對問題的設(shè)置。教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)，設(shè)計一些探究性實(shí)驗(yàn)并提出富有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思維。

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化以及合成的一門科學(xué)，因此化學(xué)教學(xué)要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。正如我國著名化學(xué)家傅鷹所說：“化學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，只有實(shí)驗(yàn)才是最高法則?！苯逃菫榱舜龠M(jìn)人的心理發(fā)展，使受教育者的潛能得到最大程度的發(fā)揮。教學(xué)是師生的雙邊活動，教師除了教學(xué)生學(xué)習(xí)外，還要教學(xué)生學(xué)會做人，結(jié)合教學(xué)進(jìn)行思想品德教育，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造精神。在日常的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可能會向我們提出不懂的問題，作為教師要有謙和的態(tài)度和正確的教學(xué)觀點(diǎn)，敢于探索，肯于鉆研，勇于改革，從而促使學(xué)生積極、健康的發(fā)展，培養(yǎng)他們的個性思維、創(chuàng)造思維，真正實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)！

（編輯：趙 悅）endprint