理化性质
编辑 播报物理性质
外观与性状:黑褐色无定形粉末或粒状物。
熔点: 220℃(分解)
沸点:无意义。
溶解性:极难溶于水(25°C时Ksp为1.27×10-36) [1] ,也难溶于硫化钠溶液和浓盐酸。
化学性质
对热不稳定,加热至220℃时分解为硫化亚铜和硫单质:
2CuS==220℃==Cu2S+S
有还原性,易被浓,稀硝酸,浓硫酸所氧化而溶解:
CuS+8HNO3(浓)====CuSO4+8NO2↑+4H2O
3CuS+8HNO3(稀)====3CuSO4+8NO↑+4H2O
CuS+4H2SO4(浓)====CuSO4+4SO2↑+4H2O
在空气中也可以被氧气缓慢氧化:
2CuS+O2====2CuO+2S
而在加热时可迅速被氧气氧化:
2CuS+3O2==△==2CuO+2SO2 [2]
制备方法
编辑 播报不用硫单质和铜直接混合加热来制备硫化铜,因为硫的氧化性较弱,反应会生成硫化铜与硫化亚铜的混合物:
2Cu+S==△==Cu2S,Cu+S==△==CuS
可以使铜粉与溶解在二硫化碳中的硫在100℃反应制取纯硫化铜:
Cu+S==100℃,CS2==CuS
实验室制备硫化铜通常在铜盐(主要是氯化铜和硫酸铜)溶液中通入H2S气体或加入可溶的硫化物(如硫化钠)通过复分解反应制得:
CuCl2+H2S====CuS↓+2HCl(弱酸制强酸)
该反应可以发生的原因是硫化铜过于难溶,导致平衡向右移动。 [1]
CuSO4+Na2S====CuS↓+Na2SO4
铜离子不与硫离子生成硫单质和铜单质的原因是反应沉淀速率远超过氧化速率,且铜离子拉高了硫的电极电势(S—0.593→CuS,Cu2+—0.342→Cu),使铜离子不能氧化硫化铜。(注意:仅沉淀速率大于氧化速率不能保证硫化铜沉淀稳定存在,例如,铁离子与硫离子反应时沉淀速率同样大于氧化速率:2Fe3++3S2-→Fe2S3↓但由于硫化铁会被铁离子氧化(S—0.379→Fe2S3,Fe3+—0.77→Fe2+),故生成的黑色硫化铁沉淀最终仍然会转化为硫单质:Fe2S3+4Fe3+→6Fe2++3S) [1] [2]
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