Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ - Лидин Ростислав Александрович - Страница 23

а как восстановитель– с фтором, кислородом и кислотами (при кипячении):

Сера подвергается дисмутации в растворах щелочей:

3S 0+ 6КОН (конц.) = 2K 2S -II+ K 2S IVO 3+ 3H 2O

При высокой температуре (400 °C) сера вытесняет иод из иодоводорода:

S + 2НI (г)= I 2+ H 2S,

но в растворе реакция идет в обратную сторону:

I 2+ H 2S (p)= 2 HI + Sv

Получение: в промышленностивыплавляется из природных залежей самородной серы (с помощью водяного пара), выделяется при десульфурации продуктов газификации угля.

Сера применяется для синтеза сероуглерода, серной кислоты, сернистых (кубовых) красителей, при вулканизации каучука, как средство защиты растений от мучнистой росы, для лечения кожных заболеваний.

Сероводород H 2S.Бескислородная кислота. Бесцветный газ с удушающим запахом, тяжелее воздуха. Молекула имеет строение дважды незавершенного тетраэдра [::S(H) 2]

(sp 3-гибридизация, валетный угол Н – S—Н далек от тетраэдрического). Неустойчив при нагревании выше 400 °C. Малорастворим в воде (2,6 л/1 л Н 2O при 20 °C), насыщенный раствор децимолярный (0,1М, «сероводородная вода»). Очень слабая кислота в растворе, практически не диссоциирует по второй стадии до ионов S 2-(максимальная концентрация S 2-равна 1 10 -13моль/л). При стоянии на воздухе раствор мутнеет (ингибитор – сахароза). Нейтрализуется щелочами, не полностью – гидратом аммиака. Сильный восстановитель. Вступает в реакции ионного обмена. Сульфидирующий агент, осаждает из раствора разноокрашенные сульфиды с очень малой растворимостью.

Качественные реакции– осаждение сульфидов, а также неполное сгорание H 2S с образованием желтого налета серы на внесенном в пламя холодном предмете (фарфоровый шпатель). Побочный продукт очистки нефти, природного и коксового газа.

Применяется в производстве серы, неорганических и органических серосодержащих соединений как аналитический реагент. Чрезвычайно ядовит. Уравнения важнейших реакций:

Получение: в промышленности– прямым синтезом:

Н 2+ S = H 2S (150–200 °C)

или при нагревании серы с парафином;

в лаборатории– вытеснением из сульфидов сильными кислотами

FeS + 2НCl (конц.) = FeCl 2+ H 2S^

или полным гидролизом бинарных соединений:

Al 2S 3+ 6Н 2O = 2Al(ОН) 3v + 3 H 2S^

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.