Question

用石灰乳、石灰氮(CaCN₂)和炼厂气(含H₂S)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CS(NH₂)₂(硫脲)，其部分工艺流程如下：

(1)高温下，H₂S存在下列反应：2H₂S(g)2H₂(g)＋S₂(g)，其平衡常数表达式为K＝________________。

(2)用石灰乳吸收H₂S制取Ca(HS)₂需要在低温下进行，其原因是_____________________________________________________；

过滤得到的滤渣可再利用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。

(3)合成硫脲需长时间搅拌，并在较高温度(80～85 ℃)下进行，其目的是_______________________________________。

Ca(HS)₂与CaCN₂在水溶液中合成硫脲的化学方程式为________________________________。

(4)化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl₃溶液中，溶液显红色，X的化学式为________________。

Answer

(1) (2)温度低H2S溶解量大，溶液中H2S浓度高，有利于吸收 Ca(OH)2[或Ca(OH)2和CaS] (3)使反应物充分接触，维持较高温度，有利于提高反应速率 Ca(HS)2＋2CaCN2＋6H2O2CS(NH2)2＋3Ca(OH)2 (4)NH4SCN

【解析】 (1)该反应的反应物和生成物均为气体，K的表达式为生成物浓度的次方除以反应物浓度的次方。(2)气体在水中的溶解度随着温度的升高而减小。石灰乳中Ca(OH)2的浓度较大，吸收H2S后，一般仍有剩余，可以再利用。(3)接触面积大，温度高均可以提高反应速率。由(2)的提示知，石灰乳吸收H2S生成Ca(HS)2进入“合成”阶段，箭头指入为加入反应物，则CaCN2和H2O均为反应物，由元素守恒知，生成CS(NH2)2外还有Ca(OH)2。(4)某溶液遇FeCl3溶液，溶液显红色，则该溶液中含有SCN－，互为同分异构体的两种化合物化学式相同，由原子种类和数目可以确定还有NH4+，则为NH4SCN。