第十五章氧族元素

第十五章氧族元素内容摘要：

水溶液的浓度为。 硫化氢是常用的还原剂，其水溶液易渐渐被空气中的氧气氧化 ，所以要 现用现配。 实验室制法 FeS+H2SO4(稀 )===FeSO4+H2S↑ 1532 硫化物和多硫化物 结构 与 H2O相似，但极性弱、无氢键。 弱酸性 硫化氢水溶液具有 弱酸性 : Ka1= 10 Ka2= 1012。 它的一些重要反应 2H2S+3O2===2H2O+2SO2（蓝色火焰） 2H2S+O2===2H2O+2S（空气不足） 硫化氢的水溶液比气体硫化氢 更具有还原性，氧化剂能把它氧化成 S或硫酸，但不能氧化成 SO2。 H2S+I2===S+2H++2I H2S+4Br2+4H2O===H2SO4+8HBr 2MnO4+5H2S+6HCl===2MnCl2+2Cl+5S+8H2O 1532 硫化物和多硫化物 二、金属硫化物和多硫化物 硫化物中大多数是金属硫化物，它们 大多是有颜色的且难溶于水的固体 ，只有碱金属的大多是易溶的，碱土金属硫化物大多是微溶的。 硫化物的颜色、溶解性及在酸中的溶解情况 在分析化学中用来鉴别和分离金属离子的混合物。 Na2S溶于水时几乎全部水解，其水溶液可作为强碱使用。 Cr2S Al2S3在水中完全水解，因此，这些硫化物不可能用湿法从溶液中制备。 下面是一些硫化物的水解方程式： 1532 硫化物和多硫化物 Na2S+H2ONaHS+NaOH 2CaS+2H2OCa(OH)2+Ca(HS)2 Al2S3+6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑ 当强酸加到金属硫化物中有 H2S产生，根据其在酸中的溶解情况分成四类： 能溶于稀盐酸 ,如： ZnS、 MnS等 Ksp1024 ZnS+2HCl===ZnCl2+H2S↑ 能溶于浓盐酸 如： CdS、 PbS等 Ksp=1025~1030 不溶于浓盐酸而溶于硝酸如 :CuS、 Ag2S等 Ksp1030 3CuS+8HNO3===3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O 不溶于硝酸而溶于王水如 :HgS等 Ksp更小 3HgS+12HCl+2HNO3===3H2HgCl4+3S+2NO↑+4H2O 注：以上的 Ksp以二价金属为标准。 1532 硫化物和多硫化物 名称 化学式 颜色 在水中 在稀酸中 溶度积 硫化钠 硫化锌 硫化锰 硫化亚铁 硫化铅 硫化镉 硫化锑 硫化亚锡 硫化汞 硫化银 硫化铜 Na2S ZnS MnS FeS PbS CdS Sb2S3 SnS HgS Ag2S CuS 白色 白色 肉红色 黑色 黑色 黄色 桔红色 褐色 黑色 黑色 黑色 易溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 易溶 易溶 易溶 易溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 不溶 － 1023 1018 1019 1028 1029 1059 1025 10–53 1049 1045 1532 硫化物和多硫化物 硫化锌 硫化锰 硫化镉 硫化砷 硫化锑 硫化锡 硫化铋 1532 硫化物和多硫化物 碱金属或碱土金属硫化物的溶液能溶解单质硫生成多硫化物 ,如 : Na2S+(x1)S==Na2Sx 多硫化物的溶液一般显黄色，随着 x值的增加由黄色、橙色而至红色。 多硫离子具有链状结构， S原子是通过共用电子对相连成硫链。 S3 S52离子的结构如下： SSSSSS 5 22 SSSS 3 22 1532 硫化物和多硫化物 多硫化物在 酸性 溶液中 很不稳定 ，容易生成硫化氢和硫。 Sx2+2H+===H2S↑+(x1)S↓ 由于在多硫化物中存在过硫链 H—S—S—H，它与过氧化氢中的过氧链 H—O—O—H类似，因此， 多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。 见下面反应方程式： Na2S2+SnS===SnS2+Na2S Na2S2===Na2S+S↓ 多硫化物是分析化学常用的试剂。 Na2S2在制革工业中用作原皮的脱毛剂， CaS2在农业上用来杀灭害虫。 1533 硫的含氧化合物 一、二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐 硫或 H2S在空气中燃烧，或煅烧硫铁矿 FeS2均可得SO2 ： 3FeS2 + 8O2===Fe3O4 + 6SO2 与臭氧的 结构 相似，二氧化硫分子是 V形的构型，分子中的 S原子以 sp2杂化与两个 O原子各形成一个 键，还有一个 p轨道与两个 O原子相互平行的 p轨道形成一个 Π34的离域 Π键。 二氧化硫分子的结构。 1533 硫的含氧化合物 SO2是无色有刺激臭味的气体，它的分子具有极性，极易液化，在常压下， 263KSO2就能液化。 液态 SO2还是许多物质的良好溶剂。 SO2能和一些有机色素结合成为无色的化合物， 因此，可用于 漂白 纸张、草帽等。 SO2的漂白性 1533 硫的含氧化合物 SO2是大气中一种主要的气态污染物。 含有 SO。