Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

Сульфид натрияNa ₂S.Бескислородная соль. Белый, очень гигроскопичный. Плавится без разложения, термически устойчивый. Хорошо растворим в воде, гидролизуется по аниону, создает в растворе сильнощелочную среду. При стоянии на воздухе раствор мутнеет (коллоидная сера) и желтеет (окраска полисульфида). Типичный восстановитель. Присоединяет серу. Вступает в реакции ионного обмена.

Качественные реакциина ион S ^2-– осаждение разноокрашенных сульфидов металлов, из которых MnS, FeS, ZnS разлагаются в НCl (разб.).

Применяется в производстве сернистых красителей и целлюлозы, для удаления волосяного покрова шкур при дублении кож, как реагент в аналитической химии.

Уравнения важнейших реакций:

Na ₂S + 2НCl (разб.) = 2NaCl + H ₂S^

Na ₂S + 3H ₂SO ₄(конц.) = SO ₂^ + SV + 2H ₂O + 2NaHSO ₄ (до 50 °C)

Na ₂S + 4HNO ₃(конц.) = 2NO^ + SV + 2H ₂O + 2NaNO ₃ (60 °C)

Na ₂S + H ₂S (насыщ.) = 2NaHS

Na ₂S _(т)+ 2O ₂= Na ₂SO ₄ (выше 400 °C)

Na ₂S + 4H ₂O ₂(конц.) = Na ₂SO ₄+ 4H ₂O

S ^2-+ M ²⁺= MnS (телесн.)V; FeS (черн.)V; ZnS (бел.)V

S ^2-+ 2Ag ⁺= Ag ₂S (черн.)V

S ^2-+ M ²⁺= СdS (желт.)V; PbS, CuS, HgS (черные)V

3S ^2-+ 2Bi ³⁺= Bi ₂S ₃(кор. – черн.)V

3S ^2-+ 6H ₂O + 2M ³⁺= 3H ₂S^ + 2M(OH) ₃V (M = Al, Cr)

Получениев промышленности– прокаливание минерала мирабилитNa ₂SO ₄10Н ₂O в присутствии восстановителей:

Na ₂SO ₄+ 4Н ₂= Na ₂S + 4Н ₂O (500 °C, кат. Fe ₂O ₃)

Na ₂SO ₄+ 4С (кокс) = Na ₂S + 4СО (800—1000 °C)

Na ₂SO ₄+ 4СО = Na ₂S + 4СO ₂ (600–700 °C)

Сульфид алюминияAl ₂S ₃.Бескислородная соль. Белый, связь Al – S преимущественно ковалентная. Плавится без разложения под избыточным давлением N ₂, легко возгоняется. Окисляется на воздухе при прокаливании. Полностью гидролизуется водой, не осаждается из раствора. Разлагается сильными кислотами. Применяется как твердый источник чистого сероводорода. Уравнения важнейших реакций:

Al ₂S ₃+ 6Н ₂O = 2Al(ОН) ₃V + 3H ₂S^ (чистый)

Al ₂S ₃+ 6НCl (разб.) = 2AlCl ₃+ 3H ₂S^

Al ₂S ₃+ 24HNO ₃(конц.) = Al ₂(SO ₄) ₃+ 24NO ₂^ + 12H ₂O (100 °C)

2Al ₂S ₃+ 9O ₂(воздух) = 2Al ₂O ₃+ 6SO ₂ (700–800 °C)

Получение: взаимодействие алюминия с расплавленной серой в отсутствие кислорода и влаги:

2Al + 3S = AL ₂S ₃ (150–200 °C)

Сульфид железа (II)FeS.Бескислородная соль. Черно-серый с зеленым оттенком, тугоплавкий, разлагается при нагревании в вакууме. Во влажном состоянии чувствителен к кислороду воздуха. Нерастворим в воде. Не выпадает в осадок при насыщении растворов солей железа(II) сероводородом. Разлагается кислотами. Применяется как сырье в производстве чугуна, твердый источник сероводорода.

Соединение железа(III) состава Fe ₂S ₃не известно (не получено).

Уравнения важнейших реакций:

Получение:

Fe + S = FeS (600 °C)

Fe ₂O ₃+ H ₂ + 2H ₂S = 9 FeS+ 3H ₂O (700-1000 °C)

FeCl ₂+ 2NH ₄HS (изб.) = FeSV + 2NH ₄Cl + H ₂S^

Дисульфид железаFeS ₂.Бинарное соединение. Имеет ионное строение Fe ²⁺(—S – S—) ^2-. Темно-желтый, термически устойчивый, при прокаливании разлагается. Нерастворим в воде, не реагирует с разбавленными кислотами, щелочами. Разлагается кислотами-окислителями, подвергается обжигу на воздухе. Применяется как сырье в производстве чугуна, серы и серной кислоты, катализатор в органическом синтезе. В природе – рудные минералы пирити марказит.

Уравнения важнейших реакций:

FeS ₂= FeS + S (выше 1170 °C, вакуум)

2FeS ₂+ 14H ₂SO ₄(конц., гор.) = Fe ₂(SO ₄) ₃+ 15SO ₂^ + 14Н ₂O

FeS ₂+ 18HNO ₃(конц.) = Fe(NO ₃) ₃+ 2H ₂SO ₄+ 15NO ₂^ + 7H ₂O

4FeS ₂+ 11O ₂(воздух) = 8SO ₂+ 2Fe ₂O ₃(800 °C, обжиг)

Гидросульфид аммонияNH ₄HS.Бескислородная кислая соль. Белый, плавится под избыточным давлением. Весьма летучий, термически неустойчивый. На воздухе окисляется. Хорошо растворим в воде, гидролизуется по катиону и аниону (преобладает), создает щелочную среду. Раствор желтеет на воздухе. Разлагается кислотами, в насыщенном растворе присоединяет серу. Щелочами не нейтрализуется, средняя соль (NH ₄) ₂S не существует в растворе (условия получения средней соли см. в рубрике «H ₂S»). Применяется в качестве компонента фотопроявителей, как аналитический реагент (осадитель сульфидов).

Уравнения важнейших реакций:

NH ₄HS = NH ₃+ H ₂S (выше 20 °C)

NH ₄HS + НCl (разб.) = NH ₄Cl + H ₂S^

NH ₄HS + 3HNO ₃(конц.) = SV + 2NO ₂^ + NH ₄NO ₃+ 2H ₂O

2NH ₄HS (насыщ. H ₂S) + 2CuSO ₄= (NH ₄) ₂SO ₄+ H ₂SO ₄+ 2CuSV

Получение: насыщение концентрированного раствора NH ₃сероводородом:

NH ₃Н ₂O (конц.) + H ₂S _(г)= NH ₄HS+ Н ₂O

В аналитической химии раствор, содержащий равные количества NH ₄HS и NH ₃Н ₂O, условно считают раствором (NH ₄) ₂S и используют формулу средней соли в записи уравнений реакций, хотя сульфид аммония полностью гидролизуется в воде до NH ₄HS и NH ₃ • Н ₂O.

7.3.3. Диоксид серы. Сульфиты