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(shù)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在水溶液中合成硫脈的化學方程式為

 

．
（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的化學式為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡建立的過程,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

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

解答： 解：（1）K的表達式為生成物平衡濃度的次方除以反應物平衡濃度的次方，反應體系中全部為氣體，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）長時間攪拌可以增大反應物的接觸面積大，接觸面積越大化學反應速率越大，溫度越高化學反應速率也越大；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2CS（NH₂）₂外還有Ca（OH）₂，
故答案為：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+6H₂O

80℃-85℃  .

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

點評：本題涉及平衡常數(shù)表達式的書寫、外界條件對化學反應速率的影響、鐵離子的檢驗、同分異構(gòu)體等相關(guān)知識，理論聯(lián)系實際化工生產(chǎn)，注意守恒思想的運用，充分挖掘題干給出的有關(guān)信息，方可順利寫出化學方程式．