Question

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

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）将蒸馏水加热煮沸一段时间后可以赶走其中溶解的氧气，防止对实验产生干扰；
（2）根据假设1和假设2来提出假设3；
[判断与思考]
硫化氢和二氧化硫之间可以发生反应生成单质硫；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，据此检验固体成分．

解答： 解：（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

点评：本题是一道探究物质的组成和含量知识的综合实验题，考查学生分析和解决问题的能力，难度大，综合性强．