一、硫和金单质的反应

据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银铜铁，奇物”，所得产物不可能是(  )

A.Au₂S     B.Ag₂S   C.CuS   D.FeS

答案：C   

解析：因为硫的氧化性较弱，与铜单质反应时只能生成Cu₂S

但题目中涉及到Au(金)和S的反应，生成Au₂S，过渡金属金处于Ⅰb族，价电子排布：5d¹⁰6s¹

最常见价态：＋1和＋3。

化学性质：＋3价是最稳定的。＋1价化合物容易发生歧化反应(例如在水中

3Au⁺ ⇌ Au³⁺ ＋ 2Au)，因此简单的＋1价金离子很难在水溶液中稳定存在，需要与某些配体(如CN⁻)形成稳定的配离子。

两种金的硫化物

金与硫的反应产物比简单的单质直接化合要复杂一些，通常会通过间接方法制备，因为直接反应的产率和纯度可能不高。

硫化金(I) / 硫化亚金 (Au₂S)

2KAu(CN)₂ ＋ 3H₂S → Au₂S↓ ＋ 2KCN ＋ 4HCN

化合价： ＋1价

颜色： 棕黑色

制备方法：通常不是由单质直接化合，而是通过向一价金的盐溶液(如KAu(CN)₂)中通入硫化氢(H₂S)制得。非常不稳定，在空气中干燥时会自行分解为金单质和硫(3Au₂S → 6Au ＋ 3S)，受热分解得更快。

硫化金(III) (Au₂S₃)

2HAuCl₄ ＋ 3H₂S → Au₂S₃↓ ＋ 8HCl

化合价： ＋3价

颜色： 黑色

制备方法：通过向三价金盐溶液(如HAuCl₄) 中通入硫化氢(H₂S)来制得。性质比Au₂S稍稳定，但依然不稳定，受热易分解。

那么，将金和硫单质混合高温反应时，获得的是什么产物呢？

初始反应：

在高温下，硫首先会侵蚀金的表面。由于反应动力学很慢，且金和硫的熔点、沸点差异巨大(硫在约115°C熔化，444°C沸腾，而金在1064°C才熔化)，反应通常发生在固－液或固－气界面，生成的是混合物，可能同时包含Au₂S、Au₂S₃甚至未反应的金和硫。

从热不稳定性考虑，无论是Au₂S还是Au₂S₃都非常不稳定，受热会分解。因此，在加热过程中，一边在生成硫化金，另一边又在分解。最终得到的产物通常是成分复杂的黑色固体，其主要成分可以近似地认为是Au₂S₃，因为它比Au₂S更稳定一些。

虽然从产物组成上，我们通常用Au₂S₃来表示金和硫高温反应的主要最终产物，但Au₂S可能也是金硫反应中可能存在的产物。

那么，为什么我们常说真金不怕火炼，就是金与氧气不能反应，但却在高温的条件下与硫反应呢？

二、金为什么不与氧气反应

在空气中加热(即使温度很高)也不会与氧气(O₂)反应生成氧化金。主要是因为

1.热力学原因

一个化学反应能否发生，从根本上取决于其热力学稳定性。金的氧化物(如Au₂O₃)非常不稳定，其生成焓(ΔHf°)为正值，这意味着生成氧化物是吸热反应。相反，它的分解温度非常低(约160°C就开始分解)。

2.动力学原因(反应速度)

金和氧气的反应速率缓慢，这是因为金原子外层的价电子排布非常稳定，它不容易失去电子被氧化。要想让金失去电子，需要非常强的氧化剂(如王水)才行。氧气作为一种中等强度的氧化剂，无法有效地从金原子中夺取电子。

所以虽然硫的氧化性不如氧，但是硫化金的稳定性较高，因此通过煅烧，可以获得硫化金，但是金的价态应该以三价为主，题目中出现的一价金有待商榷。