关于氯气与硫化氢水溶液反应的初步探究

在卤素单质中的氯气，是一种活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性；在氧族元素中的硫，它的氢化物为硫化氢，具有较强的还原性。 
　　在一些练习册中经常出现这样一道习题：向氢硫酸的溶液中缓缓通入氯气，在氢硫酸与氯气的反应过程中，下列叙述错误的是（ ） 
　　①沉淀逐步增多 ②溶液的pH变大 ③溶液中的c（S2-）不变 ④溶液中c（Cl–）逐步增大
　　A.①③ B.②③ C.③ D.①④ 
　　很多学生在回答此题时，均选择了B选项，认为当氯气通入氢硫酸中发生Cl2+H2S=S↓+2HCl这个反应；因此将会观察到溶液中有淡黄色沉淀产生，且沉淀量逐步增多，同时由于生成盐酸，溶液中H+增多，溶液的酸性增强，所以溶液的pH变小。 
　　那么将氯气通入到硫化氢的水溶液中，现象如何呢？ 
　　【理论推理】 
　　由标准电极电势数据可以看出，无论是在酸性或碱性的介质中，S2-都可作为较强的还原剂，而且在碱性介质中还原性更强。 
　　由于浓度的变化对电极电势的影响不大，因此如果两个电对的标准电极电势相差比较大（E？厮>0.2V）时，一般仍可以用标准电极电势来判断氧化还原反应进行的方向，结论仍符合实际。 
　　【实验设计】 
　　仪器： 
　　铁架台（带铁圈）、烧瓶（带双孔塞）1只，分液漏斗（2只）、广口瓶（配双孔塞）4个； 
　　具支管锥形瓶（配双孔塞）、玻璃导管，橡皮管，止水夹（3只）； 
　　250ml烧杯（4个）、100量筒（1个）、托盘天平、药匙、滤纸、备用小烧杯、胶头滴管。 
　　药品： 
　　KMnO4固体、FeS、 
　　浓盐酸、稀硫酸、0.5mol/L氢氧化钠溶液、0.1mol/L硫酸铜溶液、饱和食盐水、蒸馏水、氯化钡溶液。 
　　实验装置图： 
　　实验现象：在装有100ml蒸馏水的具支管锥形瓶中先产生了黄色沉淀，随着氯气的继续通入，溶液逐渐变澄清（如果氯气通入过量，溶液的颜色会带有黄绿色；或者还有少许淡黄色沉淀）。取少量反应后的水溶液于小试管中，滴加氯化钡溶液，立刻生成白色沉淀，从而证明氯气可以氧化氢硫酸生成硫酸。 
　　相关反应：Cl2+H2S=S↓+2HCl 4Cl2+H2S+4H2O=H2SO4+8HCl 
　　实验结论：在向氢硫酸中通入氯气的实验中，当通入少量氯气时，产生淡黄色的沉淀，且随着通入氯气的量而逐渐增大；当通入过量的氯气后，沉淀逐渐消失，得到澄清的溶液。 
　　当改用硫化钠溶液再进行实验时，实验效果更明显，取少量反应后的水溶液于小试管中，滴加氯化钡溶液，立刻生成白色沉淀，从而证明氯气可以氧化硫化钠生成硫酸钠。 
　　【综合评价】 
　　通过对化学知识的理解和相关化学实验的设计，可以培养学生探究化学知识的精神，在实验中锻炼学生分析问题、解决问题的能力，真正体现了学生为主体的教学思想。在课堂上，学生思维活跃，对培养学生的思维能力及分析问题、探讨问题、解决问题的能力都起了很大作用，提高了学生的综合素质。更为重要的是，使学生在探究的过程中获得了成就感，激发了他们学习化学的热情，当然也提高了复习效率。在课堂演示实验教学中，应当精选实验，利用现有条件，大胆，改进小实验，实验设计，帮助学生在理解的基础上生动地学习元素和化合物的知识。在实验教学中，积极开展学生自主动手实验，加强学生实际的动手操作能力的培养，要求学生在实验过程中，要严肃、认真、规范、熟练；有一定的绘图技能，以及书写实验报告的能力。在课外活动中积极培养学生的能力，努力改进实验，创设一些简单易行的小实验。 
　　在教学中要锻炼学生解决实际问题的能力。为了激发学生学习的兴趣，培养实践能力，可以让学生个体参与实验的整体设计，从而让学生们通过实验得到新知识。学生们可以通过“方案设计──尝试实验──对比讨论”，发现自己对相关知识的理解程度，从而实现对学习过程的主动积极参与，提高对知识的运用能力；更重要的是学生通过亲自设计和实验，体会到在科学研究中有价值的实验、实践的方法，为今后自主性、创造性的发展奠定基础。采用此教学模式，教学效果如何，关键在于教师对问题的设置。教师应根据具体的教学目标、重点、难点，设计一些探究性实验并提出富有启发性的问题，引导学生积极思维。 
　　化学是研究物质的组成、结构、性质、变化以及合成的一门科学，因此化学教学要以实验为基础。正如我国化学家傅鹰所说：“化学是实验的科学，只有实验才是高法则。”教育是为了促进人的心理发展，使受教育者的潜能得到大程度的发挥。教学是师生的双边活动，教师除了教学生学习外，还要教学生学会做人，结合教学进行思想品德教育，培养学生的思维能力和创造精神。在日常的学习中，学生可能会向我们提出不懂的问题，作为教师要有谦和的态度和正确的教学观点，敢于探索，肯于钻研，勇于改革，从而促使学生积极、健康的发展，培养他们的个性思维、创造思维，真正实现素质教育的目标！