Question

用石灰乳、石灰氮(CaCN₂)和煉廠氣(含H₂S)反應，既能凈化尾氣，又能獲得應用廣泛的CS(NH₂)₂(硫脲)，其部分工藝流程如下：

(1)高溫下，H₂S存在下列反應：2H₂S(g)??2H₂(g)＋S₂(g)，其平衡常數表達式為K＝________________。
(2)用石灰乳吸收H₂S制取Ca(HS)₂需要在低溫下進行，其原因是_____________________________________________________；
過濾得到的濾渣可再利用，濾渣的主要成分是________(填化學式)。
(3)合成硫脲需長時間攪拌，并在較高溫度(80～85 ℃)下進行，其目的是_______________________________________。
Ca(HS)₂與CaCN₂在水溶液中合成硫脲的化學方程式為________________________________。
(4)化合物X與硫脲互為同分異構體，X加入FeCl₃溶液中，溶液顯紅色，X的化學式為________________。

Answer 1

　(1) 　(2)溫度低H₂S溶解量大，溶液中H₂S濃度高，有利于吸收　Ca(OH)₂[或Ca(OH)₂和CaS]　(3)使反應物充分接觸，維持較高溫度，有利于提高反應速率　Ca(HS)₂＋2CaCN₂＋6H₂O2CS(NH₂)₂＋3Ca(OH)₂　(4)NH₄SCN

　(1)該反應的反應物和生成物均為氣體，K的表達式為生成物濃度的次方除以反應物濃度的次方。(2)氣體在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小。石灰乳中Ca(OH)₂的濃度較大，吸收H₂S后，一般仍有剩余，可以再利用。(3)接觸面積大，溫度高均可以提高反應速率。由(2)的提示知，石灰乳吸收H₂S生成Ca(HS)₂進入“合成”階段，箭頭指入為加入反應物，則CaCN₂和H₂O均為反應物，由元素守恒知，生成CS(NH₂)₂外還有Ca(OH)₂。(4)某溶液遇FeCl₃溶液，溶液顯紅色，則該溶液中含有SCN^－，互為同分異構體的兩種化合物化學式相同，由原子種類和數目可以確定還有NH₄⁺，則為NH₄SCN。