CuS 也就是硫化铜,可以溶于浓硝酸,也可以溶于稀硝酸,它属于难溶于水也不溶于非氧化性强酸比如盐酸稀硫酸的硫化物,但是硝酸属于强氧化性酸,依靠硝酸根在酸性条件下的强氧化性,把硫化铜里面负二价硫氧化,破坏 CuS 的溶度积平衡,让沉淀发生溶解,这个是高中化学沉淀溶解平衡非常经典的考点,很多同学会混淆,以为 CuS 和 CuS 一样所有硫化物都不能溶于稀硝酸,要记住 CuS 特殊性,虽然它溶度积非常小,但是氧化还原反应依然可以推动沉淀溶解,浓硝酸氧化性更强,反应速率更快,稀硝酸同样可以反应,只是反应产物和浓硝酸有区别。
反应的核心原理,普通非氧化性酸只能提供氢离子,无法氧化硫离子,所以不能溶解 CuS,硝酸体系里面酸性环境下硝酸根具备强氧化性,硫离子被氧化,体系里面游离硫离子浓度持续下降,根据沉淀溶解平衡,CuS 的溶解平衡持续向右移动,最终沉淀完全溶解,浓硝酸氧化硫一般会生成硫酸根,稀硝酸氧化硫经常得到单质硫,也可以进一步氧化成硫酸根,同时硝酸自身被还原,浓硝酸还原产物主要是二氧化氮,稀硝酸还原产物主要是一氧化氮。
两种硝酸反应对比清单
项目 浓硝酸溶解 CuS 稀硝酸溶解 CuS
氧化剂 浓硝酸 稀硝酸
还原产物 二氧化氮 一氧化氮
硫元素氧化产物 多为硫酸根 常生成单质硫,也可继续氧化为硫酸根
反应速率 快 相对慢
反应条件 常温即可反应 常温可以反应,适当加热反应更充分
核心知识点表格
项目 详细说明
物质 CuS 硫化铜
水溶解性 难溶
盐酸稀硫酸 是否溶解 不溶解
浓硝酸 是否溶解 可以溶解
稀硝酸 是否溶解 可以溶解
溶解本质 氧化还原反应破坏沉淀溶解平衡
考点类型 沉淀溶解平衡 氧化还原方程式配平
解题判断步骤
第一步 先区分酸的类型,判断是不是氧化性酸,盐酸稀硫酸属于非氧化性酸,不能溶解 CuS
第二步 确认硝酸属于强氧化性酸,可以氧化负二价硫,推动 CuS 沉淀溶解
第三步 区分浓稀硝酸,判断硝酸还原产物,浓硝酸生成 NO2,稀硝酸生成 NO
第四步 判断硫的氧化产物,稀硝酸优先生成 S 单质,浓硝酸更容易把硫氧化到硫酸根
第五步 做方程式配平题,按照氧化还原得失电子守恒配平系数
综合来看,CuS 既可以溶于浓硝酸,也可以溶于稀硝酸,依靠的是硝酸的氧化能力,不是普通酸碱复分解溶解,这个考点经常和 PbS Ag2S 这类硫化物放在一起对比出题,做题不要记错,不要误认为只有浓硝酸才能溶解 CuS。
【常见问题】
问题 1 CuS 溶于浓硝酸和稀硝酸么 为什么盐酸不能溶解 CuS
回答 1 CuS 溶于浓硝酸和稀硝酸么这个考点里面,盐酸是非氧化性酸,不能氧化硫离子,无法打破 CuS 沉淀平衡,所以盐酸不能溶解 CuS,硝酸依靠氧化性才实现溶解。
问题 2 CuS 溶于浓硝酸和稀硝酸么 反应是不是复分解反应
回答 2 CuS 溶于浓硝酸和稀硝酸么这个反应不属于复分解反应,属于氧化还原反应,硫元素和氮元素化合价都发生改变,方程式配平要使用得失电子守恒。
问题 3 CuS 溶于浓硝酸和稀硝酸么 加热会不会改变反应产物
回答 3 CuS 溶于浓硝酸和稀硝酸么这个反应,稀硝酸如果加热并且硝酸过量,单质硫会继续被氧化成硫酸根,产物会发生变化,答题要看题目条件有没有注明加热过量硝酸。
【免责申明】
本内容为中学化学知识讲解,依据高中化学教材氧化还原与沉淀溶解平衡相关内容,大学无机化学对产物细节存在更精细讨论,内容仅供学习备考参考。


