Question

用石灰乳、石灰氮（CaCN₂）和煉廠氣（含H₂S）反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)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(yīng)：2H₂S（g）?2H₂（g）+S₂（g），其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

．
（2）用石灰乳吸收H₂S制取Ca（HS）₂需要在低溫下進(jìn)行，其原因是

 

；過(guò)濾得到的濾渣可再利用，濾渣的主要成分是

 

（填化學(xué)式）．
（3）合成硫脲需長(zhǎng)時(shí)間攪拌，并在較高溫度（80℃-85℃）下進(jìn)行，其目的是

 

．Ca（HS）₂與CaCN₂在水溶液中合成硫脈的化學(xué)方程式為

 

．
（4）化合物X與硫脲互為同分異構(gòu)體，X加入FeCl₃溶液中，溶液顯紅色，X的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的影響因素

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)注意物質(zhì)的狀態(tài)和方次；
（2）溫度對(duì)H₂S的溶解度會(huì)產(chǎn)生影響，濾渣從過(guò)量的石灰乳和Ca（HS）₂與CaCN₂反應(yīng)生成物考慮；
（3）攪拌和維持較高溫度都對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，由（2）的提示和箭頭指向可知反應(yīng)物，其產(chǎn)物之一為硫脲；
（4）X能使FeCl₃溶液變紅說(shuō)明X中含有SCN^-，根據(jù)同分異構(gòu)體和原子守恒求出X化學(xué)式．

解答： 解：（1）K的表達(dá)式為生成物平衡濃度的次方除以反應(yīng)物平衡濃度的次方，反應(yīng)體系中全部為氣體，代入公式K=

c2(H2)?c(S2)

c2(H2S)

，
，
故答案為：

c2(H2)?c(S2)

c2(H2S)

；
（2）氣體在水中的溶解度，隨著溫度的升高而減小，所以溫度低時(shí)H₂S溶解量大，溶液中H₂S濃度高，有利于吸收；石灰乳中Ca（OH）₂的濃度較大，吸收H2S后，一般仍有剩余，Ca（HS）₂與CaCN₂反應(yīng)生成Ca（OH）₂，
故答案為：溫度低H2S溶解量大，溶液中H₂S濃度高，有利于吸收；Ca（OH）₂；
（3）長(zhǎng)時(shí)間攪拌可以增大反應(yīng)物的接觸面積大，接觸面積越大化學(xué)反應(yīng)速率越大，溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率也越大；由（2）的提示知，石灰乳吸收H₂S生成Ca（HS）₂進(jìn)入“合成”階段，箭頭指入為加入反應(yīng)物，則CaCN₂和H₂O均為反應(yīng)物，由元素守恒知，生成2CS（NH₂）₂外還有Ca（OH）₂，
故答案為：使反應(yīng)物充分接觸，維持較高溫度，有利于提高反應(yīng)速率；Ca（HS）₂+2CaCN₂+6H₂O

80℃-85℃  .

2CS（NH₂）₂+3Ca（OH）₂；
（4）與FeCl₃溶液，溶液顯紅色，應(yīng)為SCN^-，同分異構(gòu)體的化學(xué)式相同，由原子種類(lèi)和數(shù)目可以確定還有NH₄⁺，則為NH₄SCN，故答案為：NH₄SCN．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、鐵離子的檢驗(yàn)、同分異構(gòu)體等相關(guān)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際化工生產(chǎn)，注意守恒思想的運(yùn)用，充分挖掘題干給出的有關(guān)信息，方可順利寫(xiě)出化學(xué)方程式．