答案选 B。
这题目最难就是大家排除法,全排除了。不知道那个错了。B我们单独分析。
解析:
选项 A
说法:实验 I 中产生的臭鸡蛋气味气体为 H₂S。
分析:硫化氢(H₂S)是具有典型臭鸡蛋气味的有毒气体。在实验 I 中,H₂SO₃ 溶液呈酸性,滴入 Na₂S 后,S²⁻ 与 H⁺ 结合生成 H₂S,符合气味特征。
结论:A 正确。
选项 C
说法:实验 II 中溶液变黄的原因是生成的 S 与过量 S²⁻ 结合产生 Sₓ²⁻。
分析:已知信息给出 (x-1)S + S²⁻ ⇌ Sₓ²⁻(黄色)。实验 II 中,少量 H₂O₂ 将部分 S²⁻ 氧化为单质 S,溶液中存在过量的 S²⁻,S 与 S²⁻ 结合生成黄色的多硫离子 Sₓ²⁻,导致溶液变黄。
结论:C 正确。
选项 D
说法:实验 II 中浑浊消失的原因可能是 S 被过量 H₂O₂ 氧化为 SO₄²⁻。
分析:实验 II 继续滴加过量 H₂O₂ 后,沉淀(S)消失,溶液变为无色。H₂O₂ 具有强氧化性,可将 S 单质氧化为可溶性的 SO₄²⁻(无色),同时 H₂O₂ 被还原为 H₂O。选项使用“可能”一词,表述严谨,符合氧化还原原理。
结论:D 正确。
1️⃣ 按照平时氧化还原配平,B选项似乎正确,
我们验算B选项的方程式:
H₂SO₃ + 2S²⁻ + 4H⁺ → 3S↓ + 3H₂O
· 硫原子:左边1+2=3,右边3 ✅
· 氧原子:左边3,右边3 ✅
· 氢原子:左边2+4=6,右边6 ✅
· 电荷:左边2×(-2)+4×(+1)=0,右边0 ✅
得失电子守恒:守恒✅
所以很多同学第一反应:这个方程式没错啊,为什么答案是B?
2️⃣在来分析过程
可以理解成,少量的硫化钠滴加在亚硫酸中。硫离子少量。
那就可以分布分析
实验现象同时有 H₂S 气体和 S 沉淀。
我试着写出分步反应:
1. H₂SO₃ 电离:H₂SO₃ ⇌ H⁺ + HSO₃⁻
2. S²⁻ 与 H⁺ 结合:
S²⁻ + H⁺ → HS⁻
HS⁻ + H⁺ → H₂S↑ (部分逸出,产生臭鸡蛋味)
3. 生成的 H₂S 与 H₂SO₃(或 HSO₃⁻)发生归中反应:
2H₂S + H₂SO₃ → 3S↓ + 3H₂O
如果第3步 完全消耗 了第2步生成的 H₂S,那么总反应就是 B 选项的方程式(没有 H₂S)。
但是实验明明闻到了 H₂S,说明第3步 来不及消耗所有 H₂S,有一部分逸出了。
因此,总反应必须保留 H₂S,B 选项漏掉了气体产物,所以错误。
最后化学方程式。可以写成2H₂S + H₂SO₃ → 3S↓ + 3H₂O
3️⃣电荷守恒:大家第一想到氢离子,但还可以用亚硫酸氢根
配平氧化还原时,我们习惯在酸性条件下写H⁺来平衡电荷。
但这里反应物中已经有 H₂SO₃,它在水中会电离出 H⁺ 和 HSO₃⁻。
那么,我能不能用 HSO₃⁻ 来代替H⁺写出另一个同样配平的方程式呢?
比如尝试:
5H₂SO₃ + 2S²⁻ → 3S↓+ 4HSO₃⁻ + 3H₂O
这个也配平了(原子、电荷都守恒)。
这说明:同一个反应可以写出多个守恒的离子方程式,取决于你假设的介质条件和产物形式。
因此,仅仅“配平正确”不能证明B选项就是对的。
4️⃣定量分析:为什么 H₂S 会逸出?
计算实验I中的物质的量(近似):
· 1 mL 0.5 mol/L H₂SO₃:
H₂SO₃ 的 Ka₁ ≈ 1.5×10⁻²
电离度约 0.173,[H⁺] ≈ 0.0865 mol/L,
H⁺ 物质的量 ≈ 0.0865 mmol。
· 4~5 滴 0.2 mol/L Na₂S(按5滴 0.25 mL 计):
S²⁻ 物质的量 = 0.2 × 0.25 = 0.05 mmol。
将 0.05 mmol S²⁻ 完全转化为 H₂S 需要 0.10 mmol H⁺。实际 H⁺ 只有 0.0865 mmol,不足。H⁺ 不足意味着:部分 S²⁻ 只能结合一个 H⁺ 变成 HS⁻,无法进一步变成 H₂S?或者,生成的 H₂S 浓度局部超过溶解度(约0.1 mol/L),快速逸出,而剩余的 H⁺ 又被消耗,导致部分 HS⁻ 来不及变成 H₂S 就被氧化?无论如何,H⁺ 不足 + 滴加过程的局部过饱和,必然导致部分 H₂S 逸出,无法被后续反应完全消耗。
因此,总反应不能简单写成 B 那样。如果浓度极稀,H⁺ 绝对量虽可能仍够,但生成 H₂S 的速率慢,浓度低,可能全部被反应掉,此时只看到沉淀。
本题给定的浓度下,确实有 H₂S 气体产生,所以 B 错。
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总结
B 选项不正确的根本原因:
①方程式没有体现实验现象中的 H₂S 气体,且实际条件下 H⁺ 不足导致 H₂S 无法完全被消耗。
②配平正确 ≠ 正确描述实验现象。
符合实验现象(有 H₂S 和 S)且合理 的离子方程式,我推荐以下分步表示,而不是强行合并:
总离子方程式(合并后,但注明部分 H₂S 逸出)
H₂SO₃ + 2S²⁻ + 4H⁺ → 3S↓ + 3H₂O + H₂S↑
(此式经配平:左边 S:1+2=3,右边 S:3+1=4,不守恒,需要调整系数,实际无法配平)
因此,最严谨的做法是保留分步反应:
1. S²⁻ + 2H⁺=H₂S↑
2. 2H₂S + H₂SO₃= 3S↓ + 3H₂O
最后请您告诉我
您最终想呈现的方程式是哪一个?