二氧化硫與硫化氫反應實驗裝置選擇研究

李旻

硫化氫和二氧化硫是硫的兩種重要化合物，它們都具有強烈刺激性氣味，且都有毒，在學習硫的不同價態轉化時，往往涉及到化學反應：

SO2+2H2S3S↓+2H2O

以實現硫的+4、-2到0價的轉化，而現行教材中沒有硫化氫與二氧化硫反應的簡易實驗裝置，為了讓學生清楚地觀察到反應的現象，同時又不會造成危害和污染，筆者經過多次嘗試，試圖找到比較理想的實驗裝置。

一、實驗原理

Na2SO3+2HCl2NaCl+SO2↑+H2O

FeS+2HClFeCl2+H2S↑

SO2+2H2S3S↓+2H2O

SO2+2NaOHNa2SO3+H2O

H2S+2NaOHNa2S+2H2O

S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O

二、實驗用品

亞硫酸鈉粉末、硫化亞鐵粉末、鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、硬質大試管、雙孔膠塞、三孔膠塞、長膠頭滴管、直玻璃導管、棉花、銅質燃燒匙、U形管、Y管、注射器、氣球、硬質大試管（用酒精噴燈在距試管底部1/3處燒制出一凸出的圓形）等。

二、實驗方案

方案一：實驗裝置如圖1所示（略去鐵架臺和鐵夾）。

在硬質大試管（用酒精噴燈在距試管底部1/3處燒制出一凸出的圓形）底部先放入硫化亞鐵粉末，平放試管再放入亞硫酸鈉粉末，使長膠頭滴管中充滿鹽酸溶液，在長玻璃管中塞入蘸有氫氧化鈉溶液的棉花，塞好膠塞，用力擠膠頭，使部分鹽酸射入底部，輕捏膠頭圖2使部分鹽酸滴入亞硫酸鈉粉末中，立刻有大量黃色硫附著在管壁上。

方案二：實驗裝置如圖2所示（略去鐵架臺和鐵夾）。

在三孔膠塞上安裝好膠頭滴管、燃燒匙、玻璃導氣管，并調節三者的位置，使其高低合適，在大試管底部放入硫化亞鐵粉末，在長玻璃導管中塞入蘸有氫氧化鈉溶液的棉花，在長膠頭滴管中吸滿鹽酸溶液，在燃燒匙底部平鋪一層亞硫酸鈉粉末，塞緊膠塞，擠壓膠頭，使滴下的鹽酸直接滴在大試管底部，轉動燃燒匙上端手柄，使鹽酸滴入燃燒匙中，立刻有大量黃色的硫附著在管壁上。

方案三：實驗裝置如圖3所示（略去鐵架臺和鐵夾）。

向Y管的兩邊分別放入少量亞硫酸鈉粉末和硫化亞鐵粉末，塞上帶有針頭的膠塞，用針筒吸取鹽酸溶液連接在針頭上，推動注射器，使鹽酸滴入Y管內，流向Y管兩邊，在管壁上迅速有淡黃色的固體出現，注射器活塞略有上提。

方案四：實驗裝置如圖4所示（略去鐵架臺和鐵夾）。

在U形管內注入15 mL 6 mol/L的鹽酸，在兩個氣球內分別裝入2.6 g的硫化亞鐵粉末和1.9 g亞硫酸鈉粉末，分別用細繩系在U形管的兩側，先將硫化亞鐵粉末倒入U形管中，待硫化亞鐵粉末反應結束時再將亞硫酸鈉粉末倒入U形管中，立刻有大量黃色的硫單質附在U形管內壁上，兩氣球鼓起。

三、方案評價

方案1：實驗中硬質大試管的制作要細心操作，稍不慎易損壞試管，且硬質大試管實驗后基本無其它用途；長膠頭滴管中充滿鹽酸溶液時鹽酸易流入膠頭中，在長玻璃導管中塞入里面蘸有NaOH的棉花時松緊度難控制，可能會聞到刺激性氣味，但整個實驗現象明顯。

方案2：中學使用的試管，最大規格為32 mm×200 mm，銅質燃燒匙的匙頭直徑為25 mm，這樣，對應的膠塞上要插入符合原圖要求的玻璃管、滴管和燃燒匙難度非常大，在長玻璃導管中塞入里面蘸有NaOH的棉花時松緊度難控制，可能會聞到刺激性氣味，但整個實驗現象明顯。

方案3：注射器針頭是鐵制品，易和鹽酸反應，注射器中的鹽酸溶液下滴時，不易控制流入左右管中的鹽酸的體積，整個裝置簡單，操作方便，現象明顯，對環境無污染。

方案4：整個實驗裝置簡單，操作方便，現象明顯，對環境無污染，適用于學生做探究實驗，既可定性檢驗，也可定量測量。

（收稿日期：2014-11-11）