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氢硫酸 | |
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氢硫酸,它是无色液体,有刺激气味,(有酸的特性),不直接腐蚀皮肤,作用于皮下血管,痛由皮下产生,它在高浓度时,容器口有小液滴生成,兑水时产生大量的热,硫化氢能溶于水,通常情况下H2S在水中的溶解度为1∶2.6。硫化氢的水溶液叫氢硫酸,氢硫酸是易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸稍弱。氢硫酸是溶液,属混合物,含有不同的分子和离子(硫化氢分子、水分子、H+、S2-、HS-、极少量OH-)。氢硫酸可表现出酸性和还原性,所以氢硫酸不宜在空气中长久保存。硫化氢在常温时很难被空气中的O2氧化。氢硫酸不是电解质。
物理性质
硫化氢无色透明有臭鸡蛋气味的气体,比空气略重,15℃、1个大气压下的相对密度为1.189,式量为34。硫化氢气体容易在地势较低的地方聚集,如果存在硫化氢泄露,人就采取自我保护措施,在自然风的上风方向、地势较高地方工作。硫化氢能在液体中溶解,既能溶于水等无机溶剂,又溶于乙醇、甘油等有机溶剂。在20℃时,1体积的水可溶解2.6体积的硫化氢,生成的水溶液叫氢硫酸,摩尔浓度为0.1mol/L。氢硫酸比硫化氢气体有更强的还原性,易被空气氧化而析出硫,使溶液变浑浊。硫化氢的溶解度与温度的关系是随温度的升高而降低。液态硫化氢的沸点很低,只有-60.2℃。硫化氢的熔点-82.9℃。硫化氢气体稳定性好,高温下才能分解。在干燥的空气中硫化氢也不与空气中的氧气发生反应。但硫化氢具备可燃性,自燃温度260℃。硫化氢气体以适当比例与空气或氧气混合后,点燃后就有可能,但不一定会爆炸。在空气中可保范围的体积比百分数为4.3%-46%。硫化氢溶于水后pH值<7,表现为明显的酸性。具有强还原性,使高锰酸钾溶液褪色。[1]
化学性质
能与许多金属离子作用生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。对许多物质有还原作用。不能用浓硫酸干燥硫化氢。剧毒。由硫化亚铁与稀硫酸作用制得。亦可用一定量的氯化镁饱和水溶液加入到气体发生装置中,接着加入同量的水,最后加入一定量的硫氢化钠饱和水溶液,稍加热,得到硫化氢气流,通过五氧化二磷和玻璃棉进行干燥制得。用作制造相应的金属硫化物,分离和鉴定金属离子以及制造元素硫。硫化氢的水溶液。最高浓度可达0.1mol/L左右。与碱反应可生成正盐或酸式盐。具有强还原性。放置不久被空气中氧氧化而析出硫沉淀。[2]
化学分析
特性
能与许多金属离子生成溶解度不同的硫化物沉淀,可用于分析化学中。用于纺织及制革,以及制取其他硫化物
1、硫化氢的物理性质:无色,有臭鸡蛋气味的气体,有毒。
2、硫化氢的分子结构:为极性分子。
3、硫化氢的化学性质:
(1)不稳定性
硫化氢在较高温度(300度以上)时,分解成氢气和硫。分解的化学方程式如下
H2S=(高温)H2+S↓
(2)可燃性:
2H2S+3O2=2SO2+2H2O(完全燃烧)
2H2S+O2=2S↓+2H2O(不完全燃烧)
注意:n(H2S)/n(O2)=a
完全燃烧时,a=2/3,产物为SO2,不完全燃烧时,a=2,产物为S,当2/3〈a〈2时,产物为S和SO2。
在硫化氢的可燃性中,也表现了其具有还原性。
(3)还原性:
硫化氢中的硫显-2价,它为硫的最低价,又因为硫元素的非金属性不是很强,硫原子得电子的能力不太大,所以硫化氢的还原性较强。硫化氢的还原性主要表现在以下几个方面:
H2S+Cl2=S↓+2HCl
2H2S+SO2=3S↓+2H2O
H2S+2FeCl3=S↓+2FeCl2+2HCl
常用离子方程式
H+ + S= HS
H+ +HS-= H2S
S2-,HS-水解:
H2O + S2-== HS-+ OH-
HS-+ H2O == H2S + OH-
H2S + OH- == HS- + H2O
HS-+ OH- == S2-+ H2O
5H2S+8MnO4- +14H+ ==5SO4- +8Mn2+ +12H2O
H2S + Cl2 == 2Cl-+ 2H+ S↓
2H2S + SO2 == 3S↓ + 2H2O
2H2S + O2 == 2S↓ + 2H2O
H2S + Cu2+== 2H++ CuS↓
H2S + (CH3COO)2Pb== PbS↓ + 2CH3COOH
H2S + 2OH- == S2- + 2H2O
3HS- + Al3+ + 3H2O ==Al(OH)3↓ + 3H2S↑
SO3+2S+6H==3S↓ +3H2O
H2SO4(浓) + H2S == 2H2O + S↓ + SO2
3H2SO4(浓) + H2S =△= 4H2O + 4SO2
硫化氢制取:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
注:不能用强氧化性的酸(浓硫酸,硝酸)因为H2S有较强的还原性。
制取之后应尽快使用否则会变浑浊(生成硫单质)
与硫化氢
硫化氢能溶于水,通常情况下H2S在水中的溶解度为1∶2.6。硫化氢气的水溶
液叫氢硫酸,氢硫酸是易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸稍弱。
硫化氢和氢硫酸都可用H2S表示,但它们却是两种不同的物质。
(1)状态不同:硫化氢在常温下是气态,而氢硫酸在常温下是液态。
(2)组成不同:硫化氢是纯净物,只有一种分子(硫化氢分子)组成;氢硫酸是溶液,属混合物,含有不同的分子和离子(硫化氢分子、水分子、H、S、HS、极少量OH)。
(3)性质不同:硫化氢在与其它物质反应时只表现出还原性,氢硫酸可表现出酸性、氧化性和还原性。
①硫化氢能在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;氢硫酸不能燃烧。
②氢硫酸溶液具有酸类的通性,能使蓝色石蕊试纸变红,与碱发生中和反应;硫化氢气体只能与碱溶液反应(实质上也是与其溶液反应),不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红。
酸性:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O H2S过量:H2S+NaOH=NaHS+H2O(Na2S+H2S=2NaHS)
③氢硫酸中的硫化氢有一小部分发生电离,能电离出很少量的H+,这些H+可表现出弱氧化性。如氢硫酸与镁粉反应
Mg+H2S(水溶液)==MgS+H2↑
④氢硫酸极易被氧化,氢硫酸的还原性比硫化氢更强,氢硫酸在空气中放置时就会被空气中的O2氧化或与SO2反应而析出硫单质:
2H2S(溶液)+O2==2S↓+2H2O
2H2S(气体)+SO2==3S+2H2O
所以氢硫酸不宜在空气中长久保存。
硫化氢在常温时很难被空气中的O2氧化。
氢硫酸不是强电解质。
氢硫酸电离方程式:H2S=H+ HS- HS- =H+ S2-
制取方法
药品:硫化亚铁和稀盐酸或稀硫酸
装置:启普发生器(与H2、CO2相似)
原理:FeS+2HCl=FeCl2+H2S
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S
收集:向上排空气法
验满:湿润的蓝色石蕊试纸或硝酸铅试纸
除杂质:吸HCl:饱和NaHS溶液
吸水:五氧化二磷固体(注:H2S+CaCl2=CaS+2HCl CaCl2固体不能作干燥剂 原理:高沸点酸制低沸点酸)
尾气吸收:用NaOH溶液
用途
1.合成荧光粉,电放光、光导体、光电曝光计等的制造。有机合成还原剂。用于金属精制、农药、医药、催化剂再生。通用试剂。制取各种硫化物。
3.转化硫黄和硫酸,生产硫化钠和硫氢化 钠,或用于生产有机硫化合物如噻吩、硫醇和硫醚等