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硫代硫酸钠是一种常见的化工原料.将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:2NaS+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加

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硫代硫酸钠是一种常见的化工原料.将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:2NaS+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是______.
(2)用该方法获得的Na2S2O3.H2O晶体中常混有一定量的杂质.某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水).
【提出假设】
假设1:晶体中只含Na2CO3杂质               假设2:晶体中只含Na2S杂质
假设3:______
【查阅资料】
①SO2+2H2S═3S↓+2H2O
②NaS2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:Na2S2O3+H2SO4+SO2↑+H2O
③CuSO4+H2S=CuS↓(黑色)+H2SO4
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立.你认为其结论是否合理?______ (填“合理”、“不合理”)并说明理由:______
【设计方案进行实验】
基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论(仪器自选).
限选实验试剂:3mol•L-1H2SO4、1mol•L-1NaOH、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
试验方案现象及结论
▼优质解答
答案和解析
(1)将蒸馏水加热煮沸一段时间,可以赶走水中的溶解氧(或空气),防止物质被氧气氧化,故答案为:赶走水中的溶解氧(或空气);
(2)根据假设1和假设2,得出假设3是:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质;
[判断与思考]
如果是Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出,所以推断不合理,碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳,硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢,硫化氢可以被高锰酸钾氧化,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,如果固体中加入硫酸,产生的气体不会使品红退色,能使澄清石灰水变浑浊在,证明固体只有碳酸钠,
故答案为:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质;
不合理; Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出;
实验方案现象及结论
取适量晶体于烧瓶中,加入足量3 mol∙L-1H2SO4,塞上带导气管的橡皮塞,将产生的气体导出并依次通过盛有酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶.品红溶液不褪色、澄清石灰水变浑浊,晶体中含Na2CO3杂质