硫脲[CS(NH2)2]是白色晶體,易溶于水,150℃時能轉變?yōu)镹H4SCN.常用于制造樹脂、染料、藥物,實驗室可用下列方法制備.
步驟Ⅰ:稱取一定質量的CaS在三頸燒瓶中制成漿液,不斷攪拌下通入適量CO2,反應生成Ca(HS)2溶液,裝置如圖所示.
步驟Ⅱ:將一定量的CaCN2與Ca(HS)2溶液混合,加熱至80℃時生成硫脲.
已知:H2CO3的電離平衡常數分別為Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11;H2S的電離平衡常數分別為Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13.
回答下列問題:
(1)在步驟Ⅰ的三頸燒瓶中生成Ca(HS)2,其反應的化學方程式為
2CaS+CO2+H2O=Ca(HS)2+CaCO3
2CaS+CO2+H2O=Ca(HS)2+CaCO3
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(2)實驗中不宜使用鹽酸代替CO2的主要原因是 反應中會生成可溶性的CaCl2,增加了分離的難度
反應中會生成可溶性的CaCl2,增加了分離的難度
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(3)按如圖裝置實驗,判斷CO2是否已過量的方法是 b中出現黑色沉淀即CO2過量
b中出現黑色沉淀即CO2過量
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(4)硫脲與酸性KMnO4溶液反應轉化為兩種無毒的氣體及,同時生成Mn2+,該反應的離子方程式為 5CS(NH
2)
2+14
+32H
+=14Mn
2++5CO
2↑+5N
2↑+5
+26H
2O
5CS(NH
2)
2+14
+32H
+=14Mn
2++5CO
2↑+5N
2↑+5
+26H
2O
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(5)已知:NH4SCN溶液呈酸性,KSCN溶液呈中性;NH4SCN、KSCN都易溶于乙醇、水,溫度高時容易分解和氧化;常溫下KSCN的溶解度為217g.利用硫脲制備KSCN的方法是:取一定量硫脲 在隔絕空氣的條件下加熱至150℃充分反應,邊攪拌邊滴加KOH并微熱除去NH3至用pH計測量溶液pH為中性,加熱
在隔絕空氣的條件下加熱至150℃充分反應,邊攪拌邊滴加KOH并微熱除去NH3至用pH計測量溶液pH為中性,加熱
,將加熱后的產物溶于一定比例的無水乙醇和水中形成溶液,低溫將乙醇和水蒸出至大量晶體析出,過濾
低溫將乙醇和水蒸出至大量晶體析出,過濾
干燥,得到KSCN晶體.(實驗中可選用試劑:KOH、無水乙醇.實驗中須使用的實驗儀器有:pH計)