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硫化氢及氢硫酸


第二课时、硫化氢及氢硫酸 一、[硫化氢] (1)物理性质:①硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大. ②硫化氢有剧毒,是一种大气污染物.在制取和使用 H2S 气体时,必须在密闭系统如通风橱中进行. ③在常温、常压下,1 体积水中能溶解 2.6 体积的硫化氢. (1)化学性质:①可燃性:完全燃烧 2H2S+3O2 ??? ? 2H2O+2SO2↓
点燃

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不完全燃烧:2H2S+O2 ??? ? 2H2O+2S↓
点燃

【硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰;在纯净的氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰;且都有刺激性气体产生。 】

n( H 2 S ) ≥ 2 氧化产物是 S; n( H 2 S ) ≤ 2 氧化产物是 SO2; 2 ≤ n( H 2 S ) ≤ 2 氧化产物既有 S 又有 SO2 1 1 3 3 n(O 2) n(O 2) n(O 2)
例题:1、★★把 70mLH2S 和 90mLO2 混合,在一定条件下点燃,使之反应。当反应完全后恢复到原来的状况时,可得到二氧化 硫的体积(气体的体积为相同状况,不考虑二氧化硫的溶解) 解法一:因为

2 ≥ n( H 2 S ) =90mL/70mL≥ 2 所以生成物中既有 S 又有 SO 2 3 1 n(O 2)
2H2S+SO2 → 3S↓+2H2O② 2 1 60-5=55mL 2 3 2 z=60mL

根据反应过程 2H2S+3O2 →2SO2+2H2O ① X mL 90mL Z X=60mL 解法二:因为

(70-60) q q=5mL

2 2 n( H 2 S ) ≥ =90mL/70mL≥ 所以生成物中既有 S 又有 SO2 3 1 n(O 2)
根据原子守恒可得:70 90 55 70

因为 H2S 与 O2 都完全反应可用总方程式计算 H2S + O2 → 2SO2 + S + H2O 【先配根据氢原子守恒配 H20 再根据 O 守恒配 SO2】 解法三:因为

2 ≥ n( H 2 S ) =90mL/70mL≥ 2 所以生成物中既有 S 又有 SO 2 3 1 n(O 2)
S+O2 →2SO2 ②

假设反应发生的顺序为 2H2S+O2 →2S↓+2H2O;① 2 70 1 x x=35mL

观察②式可得:每 1 摩尔 O2 反应生成 1 摩尔 SO2 故生成的 SO2 的物质的量等于剩余的 O2 的物质的量即=90-35=55mL V(SO2)=V(O2)-1/2V(H2S)

【当一种反应物与另一种反应物反应过量的反应物还会与一种生成物继续反应都可以用此方法。类似的还有氨气与氯气的反 应,硝酸与铁的反应。方法 1:根据反应过程分步计算,联立方程组 方法 2:已知所有反应物及反应物的量和生成物的种类,可以根据原子守恒列总方程解。 】 例 2:★★★室温时,H2S 和 O2 的混合气体 100mL,点燃后充分反应,剩余 25mL,求 H2S 和 O2 的体积比。 解析:剩余的 25mL 气体可能是什么?①H2S ②O2 和 SO2 ③SO2 V(O2)=75mL×1/3=25mL

①若 H2S 过量,余 25mL H2S 则参加反应的 V(H2S)=75mL×2/3=50mL ②若为 O2 和 SO2 则 O2 过量,据:2H2S+3O2 → 2SO2+ 2H2O △V 2 3 2 3

V H 2 S : VO

=(50+25):25=3:1

2

2LH2S 完全反应,体积减少 3L,现减少 100mL-25mL=75mL 则需 H2S 的体积为 2/3×75mL=50mL,O2 的体积为 75mL,75mL+50mL>100mL,不可能。 ③两种反应物完全反应,产物为 S、SO2 和 H2O 设 H2S 的体积为 a;O2 的体积为 b 则 aH2S+bO2=(3/2a-b)S+(b-a/2)SO2+aH2O a+b=100 b-a/2=25

? a=50mL

b=50mL

? 体积比为 1:1。
。 【都取 5 时最大】

例 3 常温下,向 20L 真空容器内通入 amolH2S 和 bmolSO2(a、b 都为正整数,且 a≤5、b≤5)反应完全后,容器内气体可能 达到的最大密度约是

1

②不稳定性:H2S 受热(隔绝空气)能分解:H2S HNO3 、浓 H2SO4 、Fe H2S+Cl2 → S ?+2HCl H2S+Br2 → S ?+2HBr
3+

H2 + S

(300℃以上易受热分解)

③强还原性:H2S 中的硫为-2 价,处在最低价态,当遇到氧化剂硫化氢能被许多氧化剂氧化,如 Cl2 、Br2、I2 、O2 、KMnO4 、 等时,硫被氧化为 0 价、+4 价或+6 价.如: H2S + H2SO4(浓) =S↓+ SO2 + 2H2O H2S 能使氯水褪色,并有淡黄色沉淀生成 H2S 能使溴水褪色,并有淡黄色沉淀生成

H2S+I2 → S ?+2HI H2S 能使碘水褪色,并有淡黄色沉淀生成 5H2S+2KMnO4+3H2SO4 → K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O H2S 能使酸性 KMnO4 溶液褪色并有淡黄色沉淀生成 H2S+H2SO4(浓) → S↓+SO2↑+2H2O 3H2S+2HNO3(稀) 有淡黄色沉淀生成 H2S+8HNO3(浓) → H2SO4+8NO2↑+4H2O 有红棕色 NO2 气体产生 → 3 S↓+2NO↑+4H2O 有淡黄色沉淀生成 通入 H2S 后,溶液由黄色变成浅绿色,并有淡黄色沉淀生成 H2S+2FeCl3 → 2FeCl2+S↓+2HC1

2H2S+SO2 → 3S↓+2H2O 两种气体混合后,瓶壁有淡黄色沉淀生 ④水溶液显弱酸性.硫化氢的水溶液叫氢硫酸.氢硫酸是一种二元弱酸,具有酸的通性.氢硫酸易挥发,当氢硫酸受热时,硫 化氢会从溶液里逸出. 三、硫化氢的实验室制法:

思考:能否用浓硫酸制取硫化氢 实验室除稀硫酸还能用那些酸? 用浓盐酸制取硫化氢好不好? 实验室如何除去 CO2 气体中混有的 H2S? [说明]:1.H2S 具有很强的还原性,能与浓 H2SO4 和 HNO3 发生反应,实验室制 H2S 不能用具有氧化性的浓 H2SO4 和 HNO3, 只能用 稀 H2SO4 和盐酸与 FeS 反应制得。也不能用浓 H2SO4 干燥 H2S。 2.对比反应 H2S+CuSO4→H2SO4+CuS↓与 FeS+H2SO4→FeSO4+H2S↑,可以发现反应方向不同,原因是 CuS 是不溶 于水也不溶于稀硫酸的黑色沉淀,而 FeS 能溶于稀硫酸。所以只能用稀 H2SO4 和盐酸与 FeS 反应制得 H2S,而不能用稀 H2SO4 和盐酸与 CuS 反应制得 H2S。 二、 氢硫酸的性质: 氢硫酸是具有强还原性的易挥发的二元弱酸。 1.具有酸的通性: (1)能使紫色石蕊变红; (2)能与金属活动顺序表 H 前的金属反应置换出氢气; (3)能与碱性氧化物反应生成盐和水; (4)能与碱发生中和反应 (5)能与某些盐发生复分解反应:H2S+CuSO4 → H2S+CuSO4 → H2S+2AgNO3 CuS↓+H2SO4 → Ag2S↓+2HNO3 K2S, CuS↓+H2SO4 通入 H2S 后,生成黑色沉淀 通入 H2S 后,生成黑色沉淀【FeSO4 与 H2S 不反应】 通入 H2S 后,生成黑色沉淀 通入 H2S 后,生成黑色沉淀 (NH4)2S 不溶于水、能溶于酸:FeS, ZnS 不溶于水、不溶于酸:CuS, PbS, Ag2S ,

H2S+Pb(NO3)2 → PbS↓+2HNO3 【能溶于水、能溶于酸:Na2S, HgS】 2、是二元酸:

2

3、 注意:a、与碱反应时,碱过量生成正盐,酸过量生成酸式盐。 【几元酸与碱反应就能生成几种盐】 b、二元酸能与其正盐发生反应生成酸式盐如:K2S+H2S→KHS 例 2:将一定量的 H2S 通入 200mL1mol/L 氢氧化钠溶液中充分反应后在低温条件下蒸发溶液得到 7.92 克白色固体 A 求: (1)推测白色固体所有可能的组成; (2)通过计算确定 A 的物质及质量。 3、具有还原性: (S2 的性质)


H2S+O2 →S↓+2H2O 4、具有弱酸性:H2S

[氢硫酸易被空气中的氧气氧化,溶液变浑浊。氢硫酸要现制现用不能长期存放] H +HS
+ 一

HS



H +S

+

2一

3


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