Trả lời nhanh
Na2S tác dụng với dung dịch HCl ở nhiệt độ thường theo phương trình: Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑. Đây là phản ứng trao đổi: muối của axit yếu (H2S) bị axit mạnh (HCl) đẩy ra khỏi muối, sinh khí H2S có mùi trứng thối. Phản ứng xảy ra được vì tạo thành chất khí và chất điện li yếu.
Phương trình hoá học Na2S + HCl
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑
| Nội dung | Chi tiết |
|---|---|
| Loại phản ứng | Trao đổi ion (không phải oxi hoá – khử) |
| Điều kiện | Nhiệt độ thường, HCl ở dạng dung dịch |
| Hiện tượng | Na2S tan dần, có khí không màu, mùi trứng thối thoát ra |
| Sản phẩm | NaCl (tan trong dung dịch) và H2S (khí) |
Tỉ lệ mol: 1 mol Na2S phản ứng vừa đủ với 2 mol HCl, sinh 2 mol NaCl và 1 mol H2S. Số oxi hoá của các nguyên tố trước và sau phản ứng không đổi (Na +1, S −2, H +1, Cl −1), nên đây không phải phản ứng oxi hoá – khử.
Vì sao Na2S ra H2S khi gặp HCl?
Na2S là muối tan, phân li hoàn toàn thành Na+ và S2−. HCl là axit mạnh, phân li ra H+. Ion S2− là gốc của axit rất yếu H2S nên rất dễ kết hợp với H+.
Phương trình ion đầy đủ: 2Na+ + S2− + 2H+ + 2Cl− → 2Na+ + 2Cl− + H2S↑
Phương trình ion rút gọn: S2− + 2H+ → H2S↑
Mẹo nhớ: phản ứng trao đổi trong dung dịch xảy ra khi tạo kết tủa, khí hoặc chất điện li yếu. Ở đây có khí H2S bay ra nên phản ứng đi đến cùng.
Trường hợp HCl thiếu: tạo NaHS
Khi lượng HCl ít hơn lượng cần, phản ứng dừng ở giai đoạn tạo muối axit:
Na2S + HCl → NaHS + NaCl
Sau đó nếu thêm HCl, NaHS tiếp tục phản ứng: NaHS + HCl → NaCl + H2S↑. Cộng hai giai đoạn ta được phương trình tổng quát ở trên.
| Tỉ lệ n(HCl) : n(Na2S) | Sản phẩm | Có khí H2S? |
|---|---|---|
| ≤ 1 | NaHS, NaCl (và Na2S nếu dư) | Không |
| Giữa 1 và 2 | NaCl, NaHS dư và một phần H2S | Có, nhưng chưa tối đa |
| ≥ 2 | NaCl, H2S (HCl dư nếu > 2) | Có, tối đa |
Đây là điểm hay gặp trong bài tập: cho từ từ axit vào dung dịch muối sunfua thì ban đầu chưa có khí, sau mới có khí thoát ra.
Na2S với các axit khác
- Với H2SO4 loãng: Na2S + H2SO4 → Na2SO4 + H2S↑ (cũng là phản ứng trao đổi).
- Với HNO3 hoặc H2SO4 đặc: S2− có tính khử mạnh nên bị oxi hoá, không dừng ở trao đổi đơn giản. Đây là phản ứng oxi hoá – khử, sản phẩm phụ thuộc điều kiện.
Ứng dụng: nhận biết ion sunfua và khí H2S
Khí H2S sinh ra có thể nhận ra bằng giấy lọc tẩm dung dịch Pb(NO3)2: giấy chuyển sang màu đen do tạo kết tủa chì(II) sunfua.
H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ (đen) + 2HNO3
Vì vậy, thêm axit mạnh vào mẫu nghi chứa muối sunfua tan rồi thử khí bằng giấy tẩm chì nitrat là cách nhận biết quen thuộc.
Lưu ý an toàn
H2S là khí độc. Khi hít nồng độ cao, nó làm mất khả năng ngửi nên không thể dựa vào mùi để cảnh giác. Thí nghiệm chỉ làm với lượng nhỏ, trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí, theo hướng dẫn của giáo viên.
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là NaCl + S hoặc kết tủa. Thực tế H2S là khí, không có kết tủa lưu huỳnh khi chỉ có HCl.
- Quên cân bằng hệ số 2 trước HCl và NaCl.
- Nhầm với phản ứng của H2S + NaOH (đây là phản ứng ngược chiều về bản chất axit – bazơ).
- Quên xét trường hợp HCl thiếu tạo NaHS khi bài cho lượng axit cụ thể.
Bài luyện tập có đáp án
Bài 1. Cho 7,8 gam Na2S vào dung dịch HCl dư. Tính thể tích khí H2S thu được ở điều kiện tiêu chuẩn và khối lượng NaCl tạo thành.
Giải: M(Na2S) = 2·23 + 32 = 78 g/mol, nên n = 7,8 : 78 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(H2S) = 0,1 mol, V = 0,1 · 22,4 = 2,24 lít. n(NaCl) = 0,2 mol, m = 0,2 · 58,5 = 11,7 gam.
Bài 2. Nhỏ từ từ 0,1 mol HCl vào dung dịch chứa 0,1 mol Na2S. Có khí thoát ra không? Dung dịch thu được chứa chất tan nào?
Giải: Tỉ lệ n(HCl) : n(Na2S) = 1 : 1 nên chỉ xảy ra Na2S + HCl → NaHS + NaCl. Không có khí. Dung dịch chứa 0,1 mol NaHS và 0,1 mol NaCl.
Bài 3. Cần tối thiểu bao nhiêu mL dung dịch HCl 1M để phản ứng hết với 0,05 mol Na2S và giải phóng toàn bộ H2S?
Giải: n(HCl) = 2 · 0,05 = 0,1 mol, V = 0,1 : 1 = 0,1 lít = 100 mL.
Câu hỏi thường gặp
Na2S tác dụng với HCl có hiện tượng gì?
Na2S tan dần và có khí không màu, mùi trứng thối (H2S) thoát ra khỏi dung dịch. Dung dịch còn lại chứa NaCl.
Phương trình ion rút gọn của Na2S + HCl là gì?
S2− + 2H+ → H2S↑. Ion Na+ và Cl− không tham gia phản ứng nên bị lược bỏ khi rút gọn.
Na2S + HCl có phải phản ứng oxi hoá khử không?
Không. Số oxi hoá của mọi nguyên tố đều không đổi (Na +1, S −2, H +1, Cl −1), đây là phản ứng trao đổi ion.
Khi HCl thiếu thì Na2S phản ứng ra sản phẩm gì?
Phản ứng tạo muối axit: Na2S + HCl → NaHS + NaCl, chưa có khí H2S thoát ra. Khi thêm HCl đủ, NaHS mới phản ứng tiếp tạo H2S.