Question

8．某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律．
（1）已知硅酸（H₂SiO₃）是一种难溶于水的弱酸，呈白色．现有硝酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，选择试剂并用右图装置证明：酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．
A中试剂：硝酸溶液，B中试剂：；碳酸钙C中试剂：硅酸钠溶液．
写出C中的离子方程式：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．该实验方案有明显不合理之处，请你指出：硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸．
（2）已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气，利用右图装置证明氯气的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中试剂：淀粉-KI溶液，C中现象：溶液变蓝色．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中装氢硫酸，A中装浓盐酸，B中装高锰酸钾粉末，反应开始后观察到的现象是C中产生淡黄色沉淀，写出反应的化学方程式：Cl₂+H₂S═S↓+2HCl．证明氯的非金属性比硫的非金属性强（填“强”、“弱”或“无法判断”）．

Answer 1

分析 （1）根据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-；硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸，所以不能确定C中反应物时二氧化碳还是硝酸；
故答案为：硝酸溶液；碳酸钙；硅酸钠溶液；CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸；
（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；溶液变蓝色；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，侧重于考查学生的实验设计能力和对基础知识的应用能力．