硫化物与硫代酸盐

砷、锑、铋的硫化物有 R2S3 及 As2S5、Sb2S5。它们都以稳定的硫化物存在于自然界,可见它们都难溶于水。在砷、锑、铋 R3+盐溶液中通入 H2S 可制得 R2S3,在强酸酸化的含氧酸盐溶液中通入 H2S,则得到 As2S5 或 Sb2S5。例如:

2AsCl3+3H2S→As2S3↓+6HCl

2AsO43-+6H++5H2S→As2S5↓+8H2O

由溶液中析出的沉淀 As2S3 和 As2S5 分别为黄色和淡黄色;Sb2S3 和 Sb2S5 为橙红色(前者俗称锑红);Bi2S3 为棕黑色。

砷、锑、铋硫化物的酸碱性与相应的氧化物很相似。As2S3 和 Sb2S3 显两性。前者两性偏酸不溶于浓盐酸,只溶于碱,后者既溶于酸又溶于碱。Bi2S3 显碱性,只溶于酸,例如:

As2S3+6NaOH→Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O

Sb2S3+6H++12Cl-→2[SbCl6]3-+3H2S↑

Sb2S3+6NaOH→Na3SbO3+Na3SbS3+3H2O Bi2S3+6H++8Cl-→2[BiCl4]-+3H2S↑

As3S3 和 Sb2S3 还能溶于碱性硫化物如 Na2S 和(NH4)2S 中。例如:

As2S3+3Na2S→2Na3AsS3(硫代亚砷酸钠)

硫代亚砷酸钠盐可看成是亚砷酸盐中的氧被硫所取代的产物。Bi2S3 不溶于 Na2S 和(NH4)2S。

As2S5 和 Sb2S5 的酸性分别比相应的 R2S3 强,更易溶于 Na2S 形成硫代砷

(锑)酸盐,如:

Sb2S5+3Na2S→2Na3SbS4

所有硫代酸盐都只能存在于碱性或近中性溶液中,遇强酸即因生成不稳定的硫代酸而分解,生成相应的硫化物和硫化氢:

2Na3AsS3+6HCl→As2S3↓+3H2S+6NaCl

2Na3SbS4+6HCl→Sb2S5↓+3H2S+6NaCl

As2S3 和 Sb2S3 都有还原性,与多硫化物反应生成硫代酸盐,而 Bi2S3 的还原性很弱,不与多硫化物作用,例如:

As2S3+3Na2S2→2Na3AsS4+S

在分析化学上常用硫代酸盐的生成与分解来作为这些元素的定性分离。