Question

20．某同学设计如图装置，研究非金属元素性质变化规律．
（1）已知硅酸（H₂SiO₃）是一种难溶于水的弱酸，呈白色．在化学反应中，一般地，强酸能制弱酸，如NaHCO₃+HCl═NaCl+CO₂↑+H₂O，得出：HCl酸性强于H₂CO₃的酸性．现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．
A中装试剂硝酸溶液，B中装试剂碳酸钙．写出C中发生反应的离子方程式CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
（2）已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气，利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性．则A中装浓盐酸，B中装入高锰酸钾粉末，C中装试剂淀粉-KI溶液，写出离子方程式2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-．该实验装置有明显不足，请指出改进方法：增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置．
（3）如果C中装饱和的氢硫酸溶液，A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾溶液，反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀，写出化学方程式Cl₂+H₂S═S↓+2HCl；
证明氯的非金属性比硫的非金属性强（填“强”或“弱”或“无法判断”）．

Answer 1

分析 （1）有机强酸能制弱酸的规律结合硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃；
（2）利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝；生成的氯气有毒需要尾气吸收；
（3）A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾溶液反应生成氯气具有氧化性，通入饱和氢硫酸溶液，反应开始后观察现象是C中产生淡黄色沉淀，说明氯气氧化硫化氢为硫单质；单质氧化剂的氧化性大于氧化产物，判断非金属性．

解答 解：（1）现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂用如图装置证明：酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃；因此先加入硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀；装置C中反应是：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
故答案为：硝酸溶液；碳酸钙；CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性，C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，所以C中加入淀粉碘化钾；反应的离子方程式为：2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-；生成的氯气有毒需要尾气吸收，在C后加成氢氧化钠溶液的烧杯吸收氯气；
故答案为：淀粉-KI溶液；2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-；增加装有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置；
（3）如果C中装饱和氢硫酸溶液，A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾溶液，反应开始后观察现象是C中产生淡黄色沉淀，反应的化学方程式为：Cl₂+H₂S═S↓+2HCl；证明氯元素比硫元素非金属性强，故答案为：Cl₂+H₂S═S↓+2HCl；强．

点评 本题考查了酸性强弱的比较实验设计，试剂选择，离子方程式的书写，熟练掌握物质性质是解题关键．题目难度中等．