硫化氢的物理和化学性质

硫化氢介绍:

硫化氢，分子式为H2S，分子量为34.076，标准状况下是一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，浓度极低时便有硫磺味，有剧毒（LC50=444ppm<500ppm）。其水溶液为氢硫酸，酸性较弱，比碳酸弱，但比硼酸强。分子量为34.08，蒸汽压为2026.5kPa/25.5℃，闪点为<-50℃，熔点是-85.5℃，沸点是-60.4℃，相对密度为（空气=1）1.19。能溶于水，易溶于醇类、石油溶剂和原油。燃点为292℃。硫化氢为易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。硫化氢是一种重要的化学原料。

物理性质:

1、摩尔质量(g/mol) : 34.08

2、熔点（℃）：-85.5℃

3、外观 ：无色吸湿性气体

4、闪点 : <-50℃

5、相对密度（15℃，0.10133MPa） : 1.189

6、沸点 ：-60.4℃

7、燃点 ：260℃

8、饱和蒸气压：2026.5kPa/25.5℃

9、溶解性：溶于水（溶解比例1:2.6）、乙醇、二硫化碳、甘油、汽油、煤油等。

10、临界温度：100.4℃，临界压力：9.01MPa。

11、相对密度：为1.189（15℃，0.10133MPa）。它存在于地势低的地方，如地坑、地下室里。如果发现处在被告知有硫化氢存在的地方，那么就应立刻采取自我保护措施。只要有可能，都要在上风向、地势较高的地方工作。

12、爆炸极限：与空气或氧气以适当的比例（4.3%～46%）混合就会爆炸。因此含有硫化氢气体存在的作业现场应配备硫化氢监测仪。

13、颜色与气味：硫化氢是无色、剧毒、酸性气体。有一种特殊的臭鸡蛋味，嗅觉阈值：0.00041ppm，即使是低浓度的硫化氢，也会损伤人的嗅觉。浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。用鼻子作为检测这种气体的手段是致命的。

危险标记：2.1类易燃气体，2.3类毒性气体，有剧毒。

化学性质

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分子结构：

中心原子S原子采取sp³杂化（实际按照键角计算的结果则接近于p³杂化），电子对构型为正四面体形，分子构型为V形，H—S—H键角为92.1°，偶极矩0.97 D ，是极性分子。由于H—S键能较弱，300℃左右硫化氢分解。

爆炸极限：

与空气或氧气以适当的比例（4.3%～46%）混合就会爆炸。因此含有硫化氢气体存在的作业现场应配备硫化氢监测仪。

可燃性：

完全干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧气发生反应，但点火时能在空气中燃烧，钻井、井下作业放喷时燃烧，燃烧率仅为86%左右。硫化氢燃烧时产生蓝色火焰，并产生有毒的二氧化硫气体，二氧化硫气体会损伤人的眼睛和肺。在空气充足时，生成SO2和H2O。 若空气不足或温度较低时，则生成游离态的S和H2O： 除了在氧气或空气中，硫化氢也能在氯气和氟气中燃烧。

溶解性：

硫化氢气体能溶于水、乙醇及甘油中，化学性质不稳定。微溶于水，形成弱酸，称为“氢硫酸”。其水溶液包含了氢硫酸根HS-（在摄氏18度、浓度为0.01-0.1摩/升的溶液里，pKa = 6.9）和硫离子S2-（pKa有争议，在12至17间）。一开始清澈的氢硫酸置放一段时间后会变得混浊，这是因为氢硫酸会和溶解在水中的氧起缓慢的反应，产生不溶于水的单质硫。 硫化氢是一种二元弱酸。在20℃时1体积水能溶解2.6体积的硫化氢，生成的水溶液称为氢硫酸，浓度为0.1mol/L。硫化氢在水中的第二级电离程度相当低，以至于氢氧根浓度至少达到8mol╱L时硫离子才能用仪器检测到： 硫化氢在溶液中存在如下平衡：

还原性

氢硫酸比硫化氢气体具有更强的还原性，易被空气氧化而析出硫，使溶液变混浊。在酸性溶液中，硫化氢能使Fe3+还原为Fe2+，Br2还原为Br－，I2还原为I－， 还原为Mn2+， 还原为Cr3+，HNO3还原为NO2，而它本身通常被氧化为单质硫。 H2S也能还原溶液中的铜离子（Cu2+）、亚硒酸（H2SeO3）、四价钋离子（Po4+）等，如：

硫化氢的一些特殊反应：

硫化氢气体可以和金属产生沉淀，通常运用沉淀性被除去，一般的实验室中除去硫化氢气体，采用的方法是将硫化氢气体通入硫酸铜溶液中，形成不溶解于一般强酸（非氧化性酸）的硫化铜： 但是硫化氢与硫酸铁反应时，若硫化氢量少，只能生成单质硫，因为Fe3+与S2－会发生氧化还原反应： 注意：硫化氢的硫是-2价，处于最低价。但氢是+1价，能下降到0价，所以仍有氧化性，如： 硫化氢能发生归中反应： 其中硫化氢是还原剂，二氧化硫是氧化剂，硫既是氧化产物也是还原产物。