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在水溶液中合成硫脉的化学方程式为

 

．
（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

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）平衡常数表达式的书写注意物质的状态和方次；
（2）温度对H₂S的溶解度会产生影响，滤渣从过量的石灰乳和Ca（HS）₂与CaCN₂反应生成物考虑；
（3）搅拌和维持较高温度都对反应速率产生影响，由（2）的提示和箭头指向可知反应物，其产物之一为硫脲；
（4）X能使FeCl₃溶液变红说明X中含有SCN^-，根据同分异构体和原子守恒求出X化学式．

解答： 解：（1）K的表达式为生成物平衡浓度的次方除以反应物平衡浓度的次方，反应体系中全部为气体，代入公式K=

c2(H2)?c(S2)

c2(H2S)

，
，
故答案为：

c2(H2)?c(S2)

c2(H2S)

；
（2）气体在水中的溶解度，随着温度的升高而减小，所以温度低时H₂S溶解量大，溶液中H₂S浓度高，有利于吸收；石灰乳中Ca（OH）₂的浓度较大，吸收H2S后，一般仍有剩余，Ca（HS）₂与CaCN₂反应生成Ca（OH）₂，
故答案为：温度低H2S溶解量大，溶液中H₂S浓度高，有利于吸收；Ca（OH）₂；
（3）长时间搅拌可以增大反应物的接触面积大，接触面积越大化学反应速率越大，温度越高化学反应速率也越大；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2CS（NH₂）₂外还有Ca（OH）₂，
故答案为：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+6H₂O

80℃-85℃  .

2CS（NH₂）₂+3Ca（OH）₂；
（4）与FeCl₃溶液，溶液显红色，应为SCN^-，同分异构体的化学式相同，由原子种类和数目可以确定还有NH₄⁺，则为NH₄SCN，故答案为：NH₄SCN．

点评：本题涉及平衡常数表达式的书写、外界条件对化学反应速率的影响、铁离子的检验、同分异构体等相关知识，理论联系实际化工生产，注意守恒思想的运用，充分挖掘题干给出的有关信息，方可顺利写出化学方程式．