Question

為了探究硫、碳、硅元素的非金屬性的相對強弱，某實驗小組設計了如圖裝置：

（1）儀器A的名稱是

 

．
（2）實驗步驟：連接儀器、

 

、加藥品后、打開a、滴入濃硫酸、加熱．
（3）問題探究
①裝置D中足量酸性KMnO₄溶液的作用是

 

．
②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現象是

 

．
③C、E裝置中的實驗現象能否作為判斷亞硫酸與碳酸酸性強弱的依據

 

（填“能”或“否”）．
④試管C中發生反應的離子方程式是

 

．
⑤銅和濃硫酸反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,非金屬在元素周期表中的位置及其性質遞變的規律

專題：實驗設計題

分析：（1）儀器A是分液漏斗；
（2）有連接的實驗裝置在加入藥品前要進行氣密性檢驗；
（3）①酸性KMnO₄具有強氧化性，能將SO₂氧化生成SO₄^2-；
②元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸；
③強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸；
④二氧化硫和碳酸氫鈉反應生成亞硫酸鈉、二氧化碳和水；
⑤加熱條件下，Cu和濃硫酸反應生成CuSO₄、SO₂和H₂O．

解答： 解：（1）儀器A是分液漏斗，分液漏斗能控制液體流速，故答案為：分液漏斗；
（2）有連接的實驗裝置在加入藥品前要進行氣密性檢驗，否則實驗不成功，故答案為：檢驗裝置氣密性；
（3）①酸性KMnO₄具有強氧化性，能將SO₂氧化生成SO₄^2-，自身被還原生成錳離子，溶液褪色，所以D裝置是檢驗二氧化硫是否除盡，故答案為：檢驗二氧化硫是否除盡；
②元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸，所以氣體通過D裝置后，再通入硅酸鈉溶液中，發生反應Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，看到的現象是E裝置中溶液變渾濁，故答案為：E裝置中溶液變渾濁；
③強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸，E中有硅酸是生成，二氧化硫氣體通過C時被除去，且C中有二氧化碳生成，D檢驗二氧化硫是否除盡，生成的二氧化碳和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸，導致E中溶液變渾濁，所以可以得出亞硫酸酸性大于碳酸，故答案為：能；
④二氧化硫和碳酸氫鈉反應生成亞硫酸鈉、二氧化碳和水，離子反應方程式為2HCO₃^-+SO₂=2CO₂+SO₃^2-+H₂O，故答案為：2HCO₃^-+SO₂=2CO₂+SO₃^2-+H₂O；
⑤加熱條件下，Cu和濃硫酸反應生成硫酸銅、SO₂和H₂O，反應方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．

點評：本題考查探究實驗方案設計，明確非金屬性強弱與其最高價含氧酸酸性強弱關系、強酸制取弱酸原理即可解答，知道圖中各儀器的作用，側重考查學生分析問題、解答問題能力，題目難度中等．