Question

17．某同学设计如图装置，探究非金属性质变化规律．
（1）己知硅酸（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，选择试剂并用如图装置证明N、C、Si的非佥属性强弱顺序．
①A中试剂为硝酸，B中试剂为碳酸钙．
②C中反应的离子方程式为CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
③该实验方案中明显不合理之处是硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸．
（2）己知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气，利用上图装置证明氯气的氧化性强于碘单质的氧化性．
①A中装浓盐酸，B中装入高锰酸钾粉末，C中试剂为淀粉碘化钾．
②B中反应的化学方程式为2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，C中反应的离子方程式为2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-．
③该实验装置有明显不足，改进的方法是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（H₂S溶液），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，C中反应的化学方程式H₂S+Cl₂=S↓+2HCl，该实验能（填“能”或“不能”）证明氯的非金属性比硫性强．

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）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，根据强酸制取弱酸知，A中试剂是硝酸、B中物质是碳酸钙，
故答案为：硝酸；碳酸钙；
②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：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
③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：硝酸易挥发，硝酸进入C中与硅酸钠反应生成硅酸；
（2）①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，
故答案为：淀粉碘化钾；
②B中发生的反应为2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，C中离子方程式为2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，
故答案为：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-；
③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：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；能．

点评 本题考查性质实验方案设计，为高频考点，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，明确物质性质及实验操作规范性是解本题关键，难度中等．