硫化氢的理化性质

硫化氢是有臭蛋气味的无色气体,Hydrogen sulfide,CAS:7783-06-4,分子式H2S,相对密度(空气=1)1.19,分子量34.08,沸点-61.8℃,熔点-82.9℃,易溶于水这样的极性溶剂,也溶于醇类、石油溶剂和原油等有机溶剂中。饱和蒸气压:2026.5kPa(25.5℃),临界温度:100.4℃,临界压力:9.01MPa,燃点292℃。引燃温度:260℃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起燃烧爆炸,最小点火能:0.077mJ,爆炸上限为45.5 %,下限为4.3%。最大爆炸压力:0.490Mpa。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应会发生爆炸。硫化氢比空气重,能在较底处扩散致相当远的地方,遇明火迅速引着回燃。
实验室制取硫化氢的方法
在实验室中通常是用硫化亚铁跟稀盐酸或稀硫酸反应制取硫化氢,制取时一般使用实验室制硫化氢启普发生器及集气瓶等仪器,下面是制取硫化氢的化学方程式:
FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
1、硫化亚铁跟浓硫酸或硝酸反应来制取硫化氢可行吗?
H2S分子里硫元素的化合价是-2价,也就是说硫元素处于最低价态的情况下它在化学反应中不能再获得电子,但是却很易失去电子,所以H2S是较强的还原剂。许多氧化剂甚至一些弱氧化剂都能将H2S氧化而产生硫单质。而浓硫酸或硝酸(稀、浓)都是强氧化剂,他们能把FeS中的Fe2+氧化成Fe3+。下面就是这个反应的化学方程式:
2FeS+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O+2S↓
FeS+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O+S↓
产生了单质硫而不能得到H2S,所以不能用浓硫酸或硝酸跟硫化亚铁反应来制取H2S。那么实验室为什么也不用浓盐酸跟硫化亚铁来制取H2S?这是因为浓盐酸非常容易挥发,使硫化氢气体中混有氯化氢气体。
2、收集硫化氧的方法:
因为比空气重而且能溶于水,用向上排气法收集;因有毒,应在密闭系统中进行。
3、证明硫化氢气体已充满集气瓶的简单方法
检验集气瓶是否收集满H2S气体的方法:用湿润醋酸铅试纸靠近集气瓶口,如果试纸变黑色则证明H2S气体已收集满:
Pb(CH3COO)2 + H2S = PbS↓ + 2CH3COOH
黑色 醋酸
存在硫化氢的行业
硫化氢可与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引导起燃烧爆炸。硫化氢的毒性危险性同样很大,就在2019年发生了上海小两口在自己厕所硫化氢中毒死亡的事件,硫化氢也被人们称为“神秘的杀手”。有很多行业也有这样的事件发生:没有佩戴或者正确佩戴过滤防毒面具的从业人员进入污水处理池或窨井时,无声无息地被硫化氢气体所“陷害”;有的生产经营单位在处理生产过程中的废液存在疏漏,废液在半路“分流”,其反应产生的硫化氢气体致使现场从业人员中毒或死亡;有的从业人员在作业现场中随便吸烟,乱扔的烟蒂而引燃了沉浮的硫化氢气体,造成从业人员致残或者性命葬送。

硫化氢在许多工业生产中是副产物。现在有70多种职业有机会接触硫化氢。这些职业包括采矿、石油开采与提炼、皮革制造、橡胶合成、造纸、煤气制取、人造纤维、印染、制糖、食品加工、染料等。此外,有机物腐败场地也有硫化氢产生,因此清理垃圾、阴沟、粪池、菜窖时,也会接触硫化氢。