Question

12．硫代硫酸鈉是一種常見的化工原料，將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，其制備反應(yīng)方程式為：2NaS+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂
（1）在配制混合溶液前先將蒸餾水加熱煮沸一段時間后待用，其目的是趕走水中的溶解氧（或空氣）．
（2）用該方法獲得的Na₂S₂O₃．5H₂O晶體中�；煊幸欢�量的雜質(zhì)，某興趣小組欲對其中所含雜質(zhì)成分進(jìn)行探究．
【提出假設(shè)】
該晶體中含有的雜質(zhì)可能是：Na₂CO₃、Na₂SO₃、S、Na₂S等中的一種或幾種，若晶體中混有Na₂SO₃，則生成Na₂SO₃的化學(xué)方程式為SO₂+Na₂CO₃═Na₂SO₃+CO₂
【判斷與思考】
某同學(xué)取少量制得的晶體溶于足量稀硫酸，并將產(chǎn)生的氣體通入CuSO₄溶液中，未見黑色沉淀，據(jù)此認(rèn)為晶體中一定不含Na₂S，你認(rèn)為其結(jié)論是否合理？不合理 （填“合理”、“不合理”）并說明理由：Na₂S₂O₃與稀H₂SO₄反應(yīng)生成的SO₂和硫化鈉與硫酸反應(yīng)的H₂S發(fā)生反應(yīng)生成硫單質(zhì)，可能無H₂S逸出
【設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
若檢驗(yàn)晶體中含Na₂CO₃，完成下表實(shí)驗(yàn)方案、現(xiàn)象及結(jié)論（儀器自選）．
限選實(shí)驗(yàn)試劑：3mol•L^-1H₂SO₄、1mol•L^-1NaOH酸性KMnO₄溶液、飽和NaHCO₃溶液、品紅溶液、澄清石灰水

實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象及結(jié)論

（3）已知：2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆．．為測定所制得晶體的純度，該小組以淀粉作指示劑，用0.010mol•L^-1的碘水進(jìn)行多次取樣滴定，測得Na₂S₂O₃•5H₂O的含量約為102%．若所用試劑及操作均無不當(dāng)，產(chǎn)生該結(jié)果最可能的原因是晶體中含有雜質(zhì)（如Na₂S等）在滴定時參與反應(yīng)或晶體部分失去結(jié)晶水．

Answer 1

分析 （1）將蒸餾水加熱煮沸一段時間后可以趕走其中溶解的氧氣，防止對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；
（2）根據(jù)可能發(fā)生的副反應(yīng)即SO₂可以單獨(dú)與Na₂S反應(yīng)生成硫單質(zhì)，SO₂可以單獨(dú)與Na₂CO₃反應(yīng)生成Na₂SO₃，據(jù)此判斷可能雜質(zhì)；
硫化氫和二氧化硫之間可以發(fā)生反應(yīng)生成單質(zhì)硫；碳酸鈉可以和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，硫化鈉可以和硫酸反應(yīng)生成硫化氫，硫化氫可以被高錳酸鉀氧化，二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，據(jù)此檢驗(yàn)固體成分；
（3）根據(jù)影響碘單質(zhì)含量的因素來分析誤差．

解答 解：（1）將蒸餾水加熱煮沸一段時間，可以趕走水中的溶解氧（或空氣），防止物質(zhì)被氧氣氧化，故答案為：趕走水中的溶解氧（或空氣）；
（2）因?yàn)镾O₂可以單獨(dú)與Na₂S反應(yīng)生成硫單質(zhì)，SO₂可以單獨(dú)與Na₂CO₃反應(yīng)生成Na₂SO₃，方程式為：SO₂+Na₂CO₃═Na₂SO₃+CO₂，再加上過量的Na₂S、Na₂CO₃，所以可能的雜質(zhì)為：Na₂CO₃、Na₂SO₃、S、Na₂S；
如果是Na₂S₂O₃與稀H₂SO₄反應(yīng)生成的SO₂和硫化鈉與硫酸反應(yīng)的H₂S發(fā)生反應(yīng)生成硫單質(zhì)，可能無H₂S逸出，所以推斷不合理，碳酸鈉可以和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，硫化鈉可以和硫酸反應(yīng)生成硫化氫，硫化氫可以被高錳酸鉀氧化，二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，如果固體中加入硫酸，產(chǎn)生的氣體不會使品紅退色，能使澄清石灰水變渾濁在，證明固體只有碳酸鈉，
故答案為：S、Na₂S；SO₂+Na₂CO₃═Na₂SO₃+CO₂；不合理； Na₂S₂O₃與稀H₂SO₄反應(yīng)生成的SO₂和硫化鈉與硫酸反應(yīng)的H₂S發(fā)生反應(yīng)生成硫單質(zhì)，可能無H₂S逸出；

實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象及結(jié)論
取適量晶體于燒瓶中，加入足量3 mol?L-1H2SO4，塞上帶導(dǎo)氣管的橡皮塞，將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出并依次通過盛有酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水的洗氣瓶．	品紅溶液不褪色、澄清石灰水變渾濁，晶體中含Na2CO3雜質(zhì)

（3）測得Na₂S₂O₃•5H₂O的含量約為102%，即消耗的碘水質(zhì)量偏高，可能是晶體中含有雜質(zhì)（如Na₂S等）在滴定時參與反應(yīng)或晶體部分失去結(jié)晶水，
故答案為：晶體中含有雜質(zhì)（如Na₂S等）在滴定時參與反應(yīng)或晶體部分失去結(jié)晶水．

點(diǎn)評 本題是一道探究物質(zhì)的組成和含量知識的綜合實(shí)驗(yàn)題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度大，綜合性強(qiáng)．