H2S + NaOH → Na2S + H2O

1. Phương trình phản ứng H2S tác dụng NaOH:

H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O

H2S là chất khí mùi hôi, có tính axit yếu. NaOH là chất rắn màu trắng, có tính kiềm mạnh. Khi hai chất này phản ứng với nhau, sẽ tạo ra hai sản phẩm là Na2S và H2O.

Na2S là chất rắn màu vàng, có tính kiềm yếu. H2O là chất lỏng không màu, không mùi, có tính trung tính. Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi ion, trong đó ion H+ của axit và ion OH- của kiềm kết hợp với nhau tạo ra nước, còn ion Na+ của kiềm và ion S2- của axit kết hợp với nhau tạo ra muối.

Vậy, phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O là phản ứng trao đổi ion giữa axit yếu và kiềm mạnh, tạo ra muối yếu và nước.

2. Phân tích Phương trình phản ứng H2S tác dụng NaOH:

2.1. Điều kiện xảy ra phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O:

Phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O là một phản ứng oxi hóa khử xảy ra giữa axit sunfhiđric (H2S) và kiềm natri hiđroxit (NaOH). Để phản ứng xảy ra, cần có điều kiện như sau:

Nồng độ của H2S và NaOH phải cao hơn một ngưỡng nhất định. Nếu nồng độ quá thấp, phản ứng sẽ không xảy ra hoặc xảy ra rất chậm.

Nhiệt độ của dung dịch phải cao hơn 80°C. Nếu nhiệt độ quá thấp, phản ứng sẽ không xảy ra hoặc xảy ra rất chậm.

Phải có một chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng. Một số chất xúc tác thường dùng là Fe, Cu, Ni, Co, MnO2, Cr2O3.

Khi phản ứng xảy ra, H2S sẽ bị oxi hóa thành S2- và NaOH sẽ bị khử thành Na+ và OH-. Sản phẩm của phản ứng là muối natri sunfua (Na2S) và nước (H2O). Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi ion kép.

2.2. Hiện tượng nhận biết phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O:

Hiện tượng nhận biết phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O là có mùi trứng thối và xuất hiện kết tủa màu đen. Phản ứng này là phản ứng trao đổi ion kép, trong đó ion H+ của H2S trao đổi vị trí với ion Na+ của NaOH, tạo ra muối Na2S và nước H2O. Muối Na2S có tính bazơ yếu, nên khi tan trong nước sẽ tạo ra dung dịch có pH lớn hơn 7. Muối Na2S cũng có khả năng phản ứng với các ion kim loại nặng như Pb2+, Cu2+, Fe3+, … để tạo ra kết tủa màu đen. Mùi trứng thối là do khí H2S thoát ra từ dung dịch, do H2S là một chất khí có mùi hôi rất đặc trưng.

2.3. Thực hiện phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O:

Để thực hiện phản ứng này, ta cần tuân thủ các bước sau:

Chuẩn bị dung dịch H2S bằng cách cho sunfua sắt tác dụng với axit clohiđric theo phương trình: FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

Chuẩn bị dung dịch NaOH bằng cách hòa tan natri hiđroxit vào nước theo phương trình: NaOH(s) → Na+(aq) + OH-(aq)

Đổ dung dịch H2S vào một bình kính có nút cao su có ống dẫn khí, đặt bình kính trên một bếp điện để đun nóng dung dịch.

Dẫn khí H2S sinh ra qua một ống dẫn khí vào một bình kín chứa dung dịch NaOH, đặt bình kính trên một giá đỡ để giữ vững.

Quan sát phản ứng xảy ra trong bình kính chứa dung dịch NaOH, ta sẽ thấy có kết tủa trắng xuất hiện, đó là muối natri sunfua theo phương trình: H2S(g) + 2NaOH(aq) → Na2S(s) + 2H2O(l)

Thu được sản phẩm là muối natri sunfua và nước, có thể lọc kết tủa và cô cạn dung dịch để thu được muối rắn hoặc để nguyên dung dịch để sử dụng sau.

2.4. Phương trình ion của phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O:

Phương trình ion của phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O là một cách để biểu diễn phản ứng hóa học bằng cách chỉ sử dụng các ion tham gia vào phản ứng. Phương trình ion có thể giúp ta nhận biết được các ion thừa và các ion tạo thành kết tủa hoặc khí. Để viết phương trình ion, ta cần làm theo các bước sau:

Viết phương trình phản ứng cân bằng bằng cách sử dụng các công thức hóa học của các chất tham gia và sản phẩm.

Xác định trạng thái của mỗi chất trong dung dịch (kết tủa, khí, điện ly hoàn toàn, điện ly một phần hoặc không điện ly).

Viết lại phương trình phản ứng bằng cách thay thế các chất điện ly hoàn toàn bằng các ion của chúng. Các chất không điện ly, điện ly một phần, kết tủa và khí được giữ nguyên.

Loại bỏ các ion thừa, tức là các ion xuất hiện ở cả hai vế của phương trình. Các ion còn lại là các ion tham gia vào phản ứng.

Viết lại phương trình ion sau khi loại bỏ các ion thừa. Đây là phương trình ion của phản ứng.

Áp dụng cho phản ứng H2S + NaOH → Na2S + H2O, ta có:

Phương trình phản ứng cân bằng: H2S(aq) + 2NaOH(aq) → Na2S(aq) + 2H2O(l)

Trạng thái của mỗi chất: H2S(aq) là chất điện ly một phần, NaOH(aq) và Na2S(aq) là chất điện ly hoàn toàn, H2O(l) là chất không điện ly.

Phương trình phản ứng với các ion: H2S(aq) + 2Na+(aq) + 2OH-(aq) → 2Na+(aq) + S^(2-)(aq) + 2H2O(l)

Các ion thừa: Na+(aq)

Phương trình ion của phản ứng: H2S(aq) + 2OH-(aq) → S^(2-)(aq) + 2H2O(l)

2.5. Cân bằng phương trình H2S + NaOH → Na2S + H2O:

Để cân bằng phương trình H2S + NaOH → Na2S + H2O, ta cần tuân theo các bước sau:

Bước 1: Viết phương trình phản ứng chưa cân bằng với các hệ số là 1.

H2S + NaOH → Na2S + H2O

Bước 2: Đếm số nguyên tử của mỗi nguyên tố ở hai vế của phương trình. Nếu có nhóm nguyên tử nào không thay đổi trong quá trình phản ứng, ta coi nhóm đó như một nguyên tố riêng biệt.

Vế trái: H = 2, S = 1, Na = 1, O = 1

Vế phải: H = 2, S = 1, Na = 2, O = 3

Bước 3: Chọn một nguyên tố có số nguyên tử khác nhau ở hai vế để cân bằng trước. Thường thì ta chọn nguyên tố có số lượng ít nhất hoặc chỉ có một loại hợp chất chứa nó. Trong trường hợp này, ta chọn Na. Để cân bằng số nguyên tử Na, ta thêm hệ số 2 cho NaOH ở vế trái.

H2S + 2NaOH → Na2S + H2O

Bước 4: Kiểm tra lại số nguyên tử của các nguyên tố khác sau khi cân bằng một nguyên tố. Nếu có nguyên tố nào đã cân bằng, ta không cần quan tâm đến nó nữa. Nếu có nguyên tố nào chưa cân bằng, ta tiếp tục cân bằng cho nó. Trong trường hợp này, ta thấy rằng số nguyên tử O cũng khác nhau ở hai vế. Để cân bằng số nguyên tử O, ta thêm hệ số 2 cho H2O ở vế phải.

H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O

Bước 5: Kiểm tra lại toàn bộ phương trình để đảm bảo rằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố đã cân bằng và hệ số là nhỏ nhất có thể. Nếu cần thiết, ta có thể rút gọn các hệ số cho cùng một ước số. Trong trường hợp này, ta thấy rằng phương trình đã cân bằng và không thể rút gọn thêm được.

H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1: Để phân biệt khí H2S với khí CO2 người ta sử dụng thuốc thử nào sau đây?

A. dung dịch HCl

B. dung dịch Pb(NO3)2

C. dung dịch Na2SO4

D. dung dịch NaOH

Câu 2: Dẫn 2,24 lit (đktc) khí hiđrosunfua vào 300 ml dung dịch NaOH 1M. Sau phản ứng thu được muối là:

A. Na2S, NaOH dư

B. NaHS

C. NaHS, Na2S

D. NaHS, NaOH dư

Câu 3: Dẫn 3,36 lít khí H2S (đktc) vào 200ml dung dịch KOH 2M, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thu được m gam rắn khan. Giá trị của m là:

A. 16,5.

B. 27,5.

C. 22,1.

D. 27,7.

Câu 4: Dẫn 2,24 lít (đktc) khí hiđrosunfua vào 250 ml dung dịch NaOH 1M.Tính khối lượng muối sau phản ứng:

A. 7,8 gam

B. 3,9 gam

C. 2 gam

D. 4 gam

Câu 5: Thực hiện các thí nghiệm sau ở điều kiện thường:

(a) Sục khí H2S vào dung dịch NaOH.

(b) Cho kim loại Na vào nước.

(c) Sục khí Cl2 vào dung dịch Ca(OH)2.

(d) Cho NH4Cl vào dung dịch NaOH.

(e) Cho bột Zn vào dung dịch HNO3.

Số thí nghiệm xảy ra phản ứng oxi hóa – khử là

A. 3.

B. 4.

C. 2.

D. 5.

Câu 6: Khẳng định nào sau đây là đúng khi nói về tính chất hóa học của hidro sunfua?

A. Tính axit mạnh và tính khử yếu

B. Tính bazo yếu và tính oxi hóa mạnh

C. Tính bazo yếu và tính oxi hóa yếu

D. Tính axit yếu và tính khử mạnh

Hướng dẫn lời giải:

Câu 1: 

Đáp án: B. dung dịch Pb(NO3)2

Câu 2:

Đáp án: A. Na2S, NaOH dư

Câu 3:

Đáp án: D. 27,7

nH2S = 0,15 mol; nKOH = 0,5 mol

Đặt T = nKOH/nH2S= 0,5/0,15 =3,33 > 2

Tạo muối K2S

2KOH + H2S → K2S + 2H2O

0,3 ← 0,15 → 0,15

Chất rắn khan gồm K2S 0,15 mol và KOH dư 0,2 mol

m = 0,15. 110 + 0,2. 56 = 27,7 gam

Câu 4: 

Đáp án: A. 7,8 gam

nH2S = 2,24/22,4 = 0,1 (mol)

nNaOH= VNaOH×CM = 0,25×1 = 0,25 (mol)

Xét tỉ lệ ta có

T = nNaOH/nH2S = 0,25/0,1 = 2,5 > 2, phản ứng tạo thành Na2S và NaOH dư. Mọi tính toán theo H2S

H2S + 2NaOH → Na2S + 2H­2O

(mol) 0,1 → 0,2 → 0,1

Ta có: mNaOHdu= (0,25 − 0,2).40 = 2(g); mNa2S= 0,1.78 = 7,8 (g)

Câu 5:

Đáp án: A. 3

Câu 6: 

Đáp án: D. Tính axit yếu và tính khử mạnh