Question

已知非金屬單質硫（S）是淡黃色固體粉末，難溶于水．為了驗證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強，某化學實驗小組設計了如下實驗，請回答下列問題：

（1）裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是

 

，燒瓶中加入的試劑是

 

．
（2）虛線框內的裝置圖中所加試劑為

 

，該裝置的作用

 

．
（3）裝置B中盛放的試劑是

 

（選填下列所給試劑的代碼），實驗現象為：

 

，離子反應方程式是

 

，該反應屬于四種基本反應類型中的

 

反應．
A．Na₂S溶液    B．Na₂SO₃溶液    C．Na₂SO₄溶液
（4）從原子結構的角度簡要分析氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強的原因：

 

．
（5）已知：①硫酸比次氯酸穩定；②高氯酸比硫酸酸性強；③S^2-比Cl^-易被氧化；④HCl比H₂S穩定；⑤銅與鹽酸不反應，但能與濃硫酸反應；⑥鐵與氯氣加熱生成三氯化鐵，鐵與硫加熱生成硫化亞鐵．可說明氯比硫非金屬性強的是

 

．
A．全部     B．②③④⑥C．①②④⑤⑥D．除 ①以外
（6）裝置C中盛放燒堿溶液，目的是吸收反應后剩余的氣體，防止污染空氣，寫出反應的離子方程式

 

．

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）從實驗室制取氯氣的原理：二氧化錳和濃鹽酸之間反應來制取分析；
（2）從除雜質的角度：氯氣中的氯化氫可以用飽和食鹽水來除去；
（3）從置換反應判斷元素非金屬性強弱，氧化性強的單質可以置換氧化性弱的單質性；
（4）從原子結構的特點：氯原子的半徑小于S原子半徑，半徑小，得電子能力強，據此回答；
（5）從判斷元素非金屬性強弱的方法：最高價氧化物對應水化物的酸性強弱、與氫氣反應的難以程度、氣態氫化物的穩定性等來判斷元素非金屬性的強弱；
（6）氯氣有毒，可以用氫氧化鈉溶液來吸收，據此書寫離子方程式．

解答： 解：（1）為驗證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強，需要用氯氣置換出硫，則必須用裝置A制備氯氣，實驗室通常用濃鹽酸與二氧化錳反應制取氯氣，則A裝置中A的分液漏斗中盛裝的試劑是濃鹽酸，燒瓶中加入的試劑是MnO₂，故答案為：濃鹽酸；MnO₂；
（2）由于用濃鹽酸制取氯氣，且需要加熱，即實驗過程中要揮發出HCl氣體，因此虛線框部分應是除去HCl氣體的裝置，可以使用洗氣瓶，瓶內盛裝飽和食鹽水，既除去HCl，又降低氯氣在水中的溶解度．所用裝置為：，故答案為：飽和食鹽水；除去Cl₂中的HCl氣體；
（3）要在B中發生氯氣置換出硫的反應，在給定試劑中只能選取Na₂S溶液，發生的是置換反應，化學方程式為Na₂S+Cl₂=2NaCl+S↓，離子方程式為S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓，
故答案為：A；有淡黃色沉淀生成；S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；置換；
（4）從氯原子和硫原子的核外電子排布可知：Cl與S分別為第三周期元素的VIIA和VIA，原子半徑：S＞Cl，因為Cl的核電荷數大于S，Cl的原子核對最外層電子的吸引能力比S強，即Cl的電子能力比S強，非金屬性Cl比S強．答案為：Cl原子、S原子的電子層數相同，但最外層電子數Cl原子是7，S原子是6，且原子半徑Cl＜S，因此，在反應中Cl原子比S原子更容易獲得電子達穩定結構，故氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強．
故答案為：Cl原子、S原子的電子層數相同，但最外層電子數Cl原子是7，S原子是6，且原子半徑Cl＜S，因此，在反應中Cl原子比S原子更容易獲得電子達穩定結構，故氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強；
（5）我們可從最高價氧化物對應水化物的酸性強弱、與氫氣反應的難以程度、氣態氫化物的穩定性等來判斷元素非金屬性的強弱，對Cl和S來說，可具體為：HClO₄的酸性比H₂SO₄的酸性強；氯氣的氧化性強于單質S的氧化性，或是S^2-比Cl^-易被氧化；還可以根據單質將變價金屬氧化到的價態高低來確定單質的氧化性，進而確定元素得非金屬性強弱，故答案為：B；
（6）氯氣有毒，可以用氫氧化鈉溶液來吸收，尾氣處理時的離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

點評：本題應從實驗裝置著眼，從比較Cl和S的非金屬性強弱著手，從整體的角度把握題目需要解答的問題，要通過本題建立解答本類題的正確思維過程．