高中化学 金属硫化物有哪些
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现以MS型硫化物为例,结合上述分类情况进行讨论。
(1) 不溶于水但溶于稀盐酸的硫化物。此类硫化物的>10-24,与稀盐酸反应即可有效地降低S2-浓度而使之溶解。例如:ZnS + 2H+→ Zn2++ H2S↑
(2) 不溶于水和稀盐酸,但溶于浓盐酸的硫化物。此类硫化物的在10-25~10-30之间,与浓盐酸作用除产生H2S气体外,还生成配合物,降低了金属离子的浓度。例如:
PbS + 4HCl → H2[PbCl4] + H2S↑
(3) 不溶于水和盐酸,但溶于浓硝酸的硫化物。此类硫化物的<10-30,与浓硝酸可发生氧化还原反应,溶液中的S2-被氧化为S,S2-浓度大为降低而导致硫化物的溶解。例如:
3CuS + 8HNO3→ 3Cu(NO3)2+ 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O
(4) 仅溶于王水的硫化物。对于更小的硫化物如HgS来说,必须用王水才能溶解。因为王水不仅能使S2-氧化,还能使Hg2+与Cl-结合,从而使硫化物溶解。反应如下:
3HgS + 2HNO3+ 12HCl → 3H2[HgCl4] + 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O 由于氢硫酸是弱酸,故硫化物都有不同程度的水解性。碱金属硫化物,例如Na2S溶于水,因水解而使溶液呈碱性。工业上常用价格便宜的Na2S代替NaOH作为碱使用,故硫化钠俗称“硫化碱”。其水解反应式如下:
S2-+ H 2O HS-+ OH-
碱土金属硫化物遇水也会发生水解,例如:
2CaS + 2H 2O Ca(HS)2+ Ca(OH)2
某些氧化数较高金属的硫化物如Al2S3、Cr2S3等遇水发生完全水解:
Al2S3+ 6H2O ==2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
Cr2S3+ 6H2O== 2Cr(OH)3↓+ 3H2S↑
因此这些金属硫化物在水溶液中是不存在的。制备这些硫化物必须用干法,如用金属铝粉和硫粉直接化合生成Al2S3。
可溶性硫化物可用作还原剂,制造硫化染料、脱毛剂、农药和鞣革,也用于制荧光粉。
•金属硫化物的溶解性归纳:
1.溶于水的有:等,由于的水解,此类金属硫化物的水溶液显碱性:
。
2.不溶于水但溶于稀盐酸的有:FeS、ZnS、MnS等。如:
。
3.不溶于稀盐酸但溶于浓盐酸的有:Cds、SnS、PbS等。
4.不溶于浓盐酸但溶于硝酸溶液的有:CuS等。
5.仅溶于王水的有:HgS等。
注意:遇水后,都水解,且相互促进,反应方程式为
,因而不能与水共存,只能在干态下制取。
硫的价态转化规律:
硫元素的价态比较多,常见的有-2、0、+4、+6 价,它们间的转化关系是:现将它们在化学反应中复杂的变化规律归结如下:1.邻位价态转化规律
(1)是硫元素的最低价态,只有还原性。它与氧化剂反应,其价态一般会升至相邻的价态()。
(2)S能发生自身氧化还原反应(即歧化反应),在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。如
(3)处于中间价态,既有氧化性又有还原性。与弱氧化剂作用时,被氧化成相邻的高价态;与弱还原剂作用时,被还原成相邻的低价态。如
(4)是硫元素的最高价态,只有氧化性。遇到还原剂时,其价态一般降至相邻的价态()。如
2.跳位转化规律
(1)遇到强氧化剂时,价态会发生跳位转化。如
(2)反应条件改变时,硫的价态也会发生跳位转化。如
3.互不换位规律
(1)发生氧化还原反应时,只能转化为中间价态,不可能互换位置。如
(2)相邻价态的两物质问不发生氧化还原反
应。之间均不发生氧化还原反应。