卤素与氢硫酸如何反应？

氢硫酸中的硫可以被氯水、溴水和碘水置换出来:H2S+X2=2HX+S↓。以氯水为例，以下几个问题值得研究:
　　
　　(1)Cl2与氢硫酸反应生成的S，这S还能进一步跟氯水反应吗?
　　
　　(2)Cl2与氢硫酸反应生成S，这S是Cl2氧化生成的，还是HClO氧化生成的?如果是前者，H2S+Cl2=2HCl+S的反应成立；如果是后者，H2S+HClO=H2O+HCl+S的反应成立。当然，也可能两个反应同时发生。
　　
　　(3)Cl2与氢硫酸反应，无论氯水是多是少，除生成S以外都可以检验出SO42-，这SO42-是H2S被Cl2氧化生成的，还是H2S与HClO氧化生成的?如果是前者，H2S+4Cl2+4H2O=H2SO4+8HCl的反应成立；如果是后者，H2S+4HClO=H2SO4+4HCl的反应成立。当然，也可能是两个反应同时发生。
　　
　　(4)Cl2与氢硫酸反应生成的SO42-可否是反应生成的S与氯水(Cl2、HClO)反应生成的?或者说下列两个反应方程式是否都符合实际。
　　
　　S+4H2O+3Cl2=H2SO4+6HCl
　　
　　S+H2O+3HClO=H2SO4+3HCl
　　
　　(5)如果说反应生成的S可被氯水氧化成SO42-，那用普通试剂升华硫可否被氯水氧化成硫酸(H2SO4)呢?如果能，问题(4)将得到有力的证明。
　　
　　(6)卤素与氢硫酸的置换反应实验现象(析出S)，为什么用碘水比用溴水、氯水都要好?
　　
　　下面是我们的实验探索设计及其基本认识。
　　
　　(1)三个试管里都注入4mL～5mL饱和氢硫酸溶液，分别加饱和氯水2～3滴、1mL～2mL、4mL～5mL(已过量)振荡后静置观察:第一个试管无明显变化，第二个试管明显浑浊(析出S)，第三个试管明显浑浊后又慢慢变澄清。当在三个试管中再次滴入用稀HNO3(1∶10)酸化了的BaCl2溶液时，第一个试管中出现白色浑的现象，表明H2S一步氧化成SO42-的可能性是存在的；第二个试管中生成较多的白色沉淀，表明H2S——S和H2S——H2SO4这两个反应是平行发生的；第三个试管也有白色沉淀，表明S和氯水反应生成H2SO4的反应是明显的。
　　
　　(2)试管中注入2mL～3mL酒精，加入绿豆大小堆量的升华S粉，微热、振荡促其溶解，稍后将这种S的酒精溶液倒入盛有2/3试管体积的水中，因改换溶剂S在水中析出形成乳白色的水溶胶。把这种水溶胶平均分装在两支试管中实验:一支试管中加入过量的氯水，另一个试管中通入氯气，一两分钟之内两个试管中的S溶胶都全部溶解成无色溶液，当滴入BaCl2溶液时，都析出大量白色BaSO4沉淀。
　　
　　由此可见，无论是氯水与氢硫酸反应生成的S，或是试剂升华S，氯水都能将它氧化成H2SO4。
　　
　　(3)三个试管中都加入4mL～5mL饱和H2S溶液，分别滴入稍过量的氯水、Br2和I2水(从溶液的颜色判断)，发现反应生成的S呈现的浑浊度是逐渐增大；将溶液澄清过滤，滴入BaCl2溶液生成BaSO4呈现的浑浊度又是逐渐减小。
　　
　　实验结果使我们有如下的认识:卤素(Cl2、Br2、I2)跟氢硫酸的反应是十分相似的；但是，活泼的卤素(Cl2)把H2S氧化成高价态(SO42-)的趋势大于氧化成低价态(S)的趋势；不活泼素(I2)把H2S氧化成低价态(S)的趋势大于氧化成高价态(SO42-)的趋势；X2与氢硫酸发生H2S——S和H2S——SO42-，是两种同时发生各自又有显著不同趋势的平行反应。
　　
　　文章来源：《化学教学》