Question

【題目】CS(NH2)2 (硫脲)是一種白色晶體，139C時 溶解度為9.2g·(100gH2O)-1，可用于制造藥物、染料等。由H2NCN(氰氨)與Na2S溶液等作原料，在約50°C、pH 10~11時制取，實驗裝置(夾持及加熱裝置已略)如下：

(1)裝置B、D中盛放的試劑分別是__________、 _________。

(2)裝置C合適的加熱方式是___________。

(3)燒瓶中Na2S與等物質的量的H2NCN反應的化學方程式為_________________________________；以合適的流速通入H2S的目的是_________________________。

(4)實驗過程中需分次加入H2NCN并繼續通入H2S，經多次重復直至液體中出現絮狀物。設計后續操作以從裝置C的反應液中分離得到硫脲晶體的實驗方案：______________________[實驗中必須使用的試劑：NaOH溶液]。

Answer 1

【答案】飽和NaHS溶液 NaOH溶液（或CuSO4溶液等） 熱水浴 Na2S + H2NCN +2H2OCS(NH2)2 + 2NaOH 與生成的NaOH反應再生成Na2S并穩定溶液的pH 停止通H2S氣體并停止加熱，向燒瓶中加入少量NaOH溶液攪拌片刻，將反應液轉移到蒸發皿中蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、水洗及干燥

【解析】

根據題干信息，反應需要在約50°C、pH10~11下進行，反應方程式為Na2S+H2NCN+2H2OCS(NH2)2+2NaOH，反應過程中生成了NaOH，為了保持pH的穩定，需要中和反應生成的NaOH，則需要通入H2S氣體。FeS和鹽酸反應生成H2S，生成的H2S中含有HCl雜質，需要除去，D用于吸收多余的H2S氣體。

(1)根據分析，裝置B用于除去H2S氣體中混有的HCl，需要飽和NaHS溶液；裝置D用于吸收多余的H2S，防止污染空氣，需要NaOH溶液或者CuSO4溶液；

(2)反應溫度約為50℃，最好使用水浴加熱；

(3)等物質的量的Na2S和H2NCN反應生成CS(NH2)2，根據原子守恒配平，化學方程式為Na2S+H2NCN+2H2OCS(NH2)2+2NaOH；反應過程中生成了NaOH，為了保持pH的穩定，需要中和反應生成的NaOH，則需要通入H2S氣體；

(4)反應后得到硫脲的溶液，可以通過蒸發結晶的方法從溶液中得到其晶體，開始時，需要停止通入H2S氣體，并加入NaOH溶液，中和掉溶于水中的H2S，也使盡可能多地生成硫脲，實驗方案為：停止通H2S氣體并停止加熱，向燒瓶中加入少量NaOH溶液攪拌片刻，將反應液轉移到蒸發皿中蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、水洗及干燥。