Question

【題目】根據下圖所示裝置回答以下問題。已知：①KMnO4常溫下與濃鹽酸反應可制得Cl2。②H2SiO3不溶于水。

(1)利用如圖裝置可以驗證元素非金屬性的變化規律。圖中A裝置的名稱是________________。干燥管D的作用是____________。

(2)實驗室中現有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性強于硫：燒瓶中發生反應的離子方程式為____________________________。裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為_____________________。

(3)若要用此裝置證明酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，進而證明非金屬性：N＞C＞Si，從以下所給物質中選出甲同學設計的實驗所用到的物質：①稀HNO3　②稀鹽酸　③碳酸鈣　④Na2SiO3溶液　⑤SiO2。試劑A與C分別為________(填序號)；試管中發生反應的離子方程式為__________________。有同學認為此實驗不能說明N、C、Si的非金屬性強弱，你認為原因是_____________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 防倒吸 2MnO4-＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O Cl2＋S2－=S↓＋2Cl－ ①、④ CO2＋H2O＋SiO32-=H2SiO3↓＋CO32- HNO3有揮發性，也會和硅酸鈉反應生成硅酸

【解析】

（1）根據儀器結構特點分析；氯氣溶于水，需要防倒吸；

（2）設計實驗驗證非金屬性：Cl＞S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應可驗證；

（3）要證明非金屬性：N＞C＞Si，則利用此裝置證明最高價氧化物水化物的酸性的強弱順序為：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，硝酸有揮發性，干擾碳酸與硅酸的強弱比較。

（1）儀器A為分液漏斗，球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進入錐形瓶中，故答案為：分液漏斗；防止倒吸；
（2）設計實驗驗證非金屬性：Cl＞S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應可驗證，則裝置A、B、C中所裝藥品應分別為濃鹽酸、KMnO4、Na2S溶液，燒瓶中發生反應的離子方程式為：2MnO4-＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，裝置C中發生反應的離子方程式為S2-+Cl2═S↓+2Cl-，故答案為：2MnO4-＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；S2-+Cl2═S↓+2Cl-；

（3）根據強酸制強酸的原理，利用稀硝酸溶解碳酸鈣，將生成的CO2通入硅酸鈉溶液中即可推斷酸性的弱順序為：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，即A為稀硝酸、B為碳酸鈣、C為硅酸鈉溶液；試管中發生反應的離子方程式為CO2＋H2O＋SiO32-=H2SiO3↓＋CO32-；因硝酸有揮發性，生成的CO2氣體中混有硝酸蒸氣，需要除去，否則會干擾碳酸與硅酸的強弱比較，故答案為：①④；CO2＋H2O＋SiO32-=H2SiO3↓＋CO32-；HNO3有揮發性，也會和硅酸鈉反應生成硅酸；