题目内容

实验探究:探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱
根据要求完成下列各小题
(1)实验装置:

填写所示仪器名称A            B           
(2)实验步骤:
连接仪器、            、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是                    ;装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是             ;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是         ;
③依据试管D中的实验现象,能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性        (填“能”或“否”),试管D中发生反应的离子方程式是                        
(1)A:分液漏斗B:圆底烧瓶
(2)检查装置的气密性
(3)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2↑+2H2O    除去SO2气体
②盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀
③ 否 SO2+2HCO3-=SO32-+ H2O+CO2↑或SO2+HCO3-=HSO3-+CO2↑

试题分析:(1)A : 分液漏斗B:圆底烧瓶 .(2) 对于有气体参加的反应或制取气体的反应,在装药品之前一定要首先检查装置的气密性。然后才可以进行实验。(3)①Cu与浓H2SO4在加热时发生反应。反应的方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O 。装置D盛有NaHCO3饱和溶液,因为酸性H2SO3> H2CO3所以二者发生反应产生CO2,反应的方程式为NaHCO3+ SO2= NaHSO3+ CO2,装置E中盛有酸性KMnO4溶液,能把SO2氧化为硫酸,但是与CO2不发生反应。所以装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是除去为完全反应SO2气体。②如果碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,则酸性H2CO3> H2SiO3把CO2通入到Na2SiO3的溶液中就会发生反应:CO2+H2O +Na2SiO3= Na2CO3+ H2SiO3↓。看到实验现象是盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀。③因为元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。但是H2SO3不是S的最高价含氧酸。因此不能依据试管D中的实验现象,证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性。试管D中若通入的SO2少量,发生反应的离子方程式是SO2+2HCO3-=SO32-+ H2O+CO2↑;或若通入的SO2足量,发生反应的两种方程式是SO2+HCO3-= HSO3- +CO2↑。
练习册系列答案
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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物 质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
-
315
-
熔点/℃
-70.0
-107.2
-
-
-
升华温度/℃
-
-
180
300
162
 
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式  ____________________________。
(2)装置A中g管的作用是________;装置C中的试剂是________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由______________________。
②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。

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