文档介绍：关于硫化物的酸溶性原理和溶解方法
周三下午第五实验室第一小组
实验日期:
作者:白慧敏、陈一铭、戴世爱、王远博、杨婧懿、朱梦倩
所在院系:医学部基础医学院
指导教师:无
一、摘要
本文主要讨论实验室中典型难溶硫化物在不同酸中的溶解情况,以及它们的酸溶性的原理和方法。
二、前言
我们选取了典型的三种难溶硫化物ZnS、CuS、HgS,通过了解它们在盐酸、硝酸以及王水中的溶解情况,进而来分析难溶硫化物的酸溶性原理和溶解方法。加深对于沉淀平衡常数的理解。
三、内容

Ksp
盐酸
硝酸
王水
硫化锌
*10-24
溶
溶
溶
硫化铜
*10-36
不溶
溶
溶
硫化汞
*10-52
不溶
不溶
不溶
从实验现象上可以看出,随着Ksp的逐渐减小,三种难溶硫化物在酸中的溶解也越来越困难。因为王水的酸性大于硝酸的酸性大于盐酸的酸性,所以硫化锌在盐酸中即可溶解,在硝酸和王水中也可溶解;硫化铜在盐酸中不能溶解,在硝酸中可以溶解,在王水中也可溶解;硫化汞在王水中都不能溶解,所以在盐酸和硝酸中更不能溶解。

盐酸溶解硫化物:
以MS代表难溶硫化物,则在溶液中存在下列平衡:
MS(s)⇌ M2+(aq)+S2-(aq) (1) K1=KSP
S2++2H+⇌H2S (2) K2
酸的加入增大溶液中氢离子浓度,使平衡(2)向右移动,从而减少硫离子浓度,是金属离子与硫离子的离子积小于其溶度积,从而使平衡(1)向沉淀溶解方向进行。而对于平衡(3)
MS(s)+2H+(aq)⇌M2+(aq)+H2S(aq) (3) K=K1*K2
所以对于溶度积较大的硫化物,平衡(3)的K值较大,溶解容易进行。浓盐酸溶解硫化物不仅有稀盐酸的氢离子参与,其氯离子与金属离子形成配位化合物也降低了溶液中自由金属离子的浓度,从而使沉淀溶解。

对于溶度积更小的硫化物来说,上述平衡的K值太小,使沉淀难以溶解,而硫化物中含有负二价硫离子,具有很强的还原性,能被硝酸根离子氧化。
MS(s)⇌M2+(aq)+ S2-(aq)
加入硝酸后,3S2-+8HNO3⇌3S↓+2NO↑+4H2O+6NO3-
硝酸与难溶金属硫化物发生氧化还原反应,降低硫离子浓度,随着氧化还原反应的进行,硫离子浓度大为降低,从而使金属硫化物溶解。

王水,又称“王酸”、“硝基盐酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO