Question

【題目】CS(NH2)2（硫脲，白色而有光澤的晶體，溶于水，20℃時溶解度為13.6g；在150 ℃時轉變成NH4SCN）是用于制造藥物、染料、金屬礦物的浮選劑等的原料。某化學實驗小組同學用Ca(HS)2與CaCN2（石灰氮）合成硫脲并探究其性質。

（1）制備Ca(HS)2溶液，所用裝置如圖（已知酸性：H2CO3＞H2S）：

①裝置a中反應發生的操作為 _________；裝置b中盛放的試劑是________ 。

②裝置c中的長直導管的作用是________。

（2）制備硫脲：將CaCN2與Ca(HS)2溶液混合，加熱至80℃時，可合成硫脲，同時生成一種常見的堿，合適的加熱方式是__________；該反應的化學方程式為____________________。

（3）探究硫脲的性質：①取少量硫脲溶于水并加熱，驗證有NH4SCN生成，可用的試劑是_____（填化學式，下同）

②向盛有少量硫脲的試管中加入NaOH溶液，有NH3放出，檢驗該氣體的方法為 ______。

③可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲，已知MnO被還原為Mn2+，CS(NH2)2被反應為CO2、N2及SO ，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為_____。

Answer 1

【答案】打開裝置a、b 之間的活塞 飽和NaHCO3溶液 作安全導管，避免燒瓶內壓強過大 水浴加熱 2CaCN2+ Ca(HS)2+ 6H2O2CS(NH2)2+ 3Ca(OH)2 FeCl3 用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若變藍則為NH3 14:5

【解析】

(1)裝置b中的試劑用于除去CO2中混有的HCl，應加入飽和NaHCO3溶液；

(3)檢驗SCN-用Fe3+；檢驗NH3用濕潤的紅色石蕊試紙；用酸性KMnO4溶液滴定硫脲，反應的離子方程式為：，可得氧化劑與還原劑的物質的量之比。

(1)①裝置a中，需防止啟普發生器內正壓力的形成，所以應打開活塞，裝置b中的試劑應能除去CO2中混有的HCl，同時又不能吸收CO2，應加入飽和NaHCO3溶液；故答案為：打開裝置a、b 之間的活塞；飽和 NaHCO3 溶液；

②當裝置c中壓力過大時，可通過調節c中的液體量來調節壓強，所以長直導管的作用是：作安全導管，避免燒瓶內壓強過大；故答案為：作安全導管，避免燒瓶內壓強過大；

(2)將CaCN2與Ca(HS)2溶液混合，加熱至80℃時，可合成硫脲，同時生成Ca(OH)2，因為溫度不高于100℃且需控制，所以合適的加熱方式是水浴加熱；該反應的化學方程式為：2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；故答案為：水浴加熱；2CaCN2 + Ca(HS)2+ 6H2O2CS(NH2)2 + 3Ca(OH)2；

(3)①驗證有NH4SCN生成，既可驗證，又可驗證SCN-，但驗證SCN-的效果更好，可選用FeCl3；故答案為：FeCl3；

②檢驗NH3的方法是將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍則為NH3；故答案為：用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若變藍則為NH3；

③已知被還原為Mn2+，則發生反應的離子方程式為：，該反應中氧化劑為，還原劑為CS(NH2)2，二者的物質的量之比為14:5，故答案為：14:5。