Question

3．某化學興趣小組進行實驗探究：探究碳、硅元素的非金屬性的相對強弱．根據要求回答下列問題：

（1）實驗裝置：填寫所示儀器名稱A分液漏斗
（2）實驗步驟：連接儀器、檢查裝置的氣密性、加藥品后，打開a、然后滴入濃硫酸，加熱
（3）問題探究：（已知酸性強弱：亞硫酸＞碳酸）
①裝置E中足量酸性KMnO₄溶液的作用是除去混在二氧化碳中的SO₂
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F中出現白色沉淀
③依據試管D中的實驗現象，能否證明硫元素的非金屬性強于碳元素的非金屬性否（填“能”或“否”），原因是亞硫酸不是硫的最高價氧化物的水化物．

Answer 1

分析 （1）由裝置圖中及常見的儀器分析；
（2）反應生成氣體，在加入藥品之前需要檢驗裝置的氣密性；
（3）①在加熱條件下銅與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，據此寫出反應方程式；多余的二氧化硫用酸性KMnO₄溶液吸收，防止干擾后面的試驗；
②二氧化碳與Na₂SiO₃溶液反應生成硅酸，證明了碳酸酸性比硅酸強，說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強；
③利用最高價含氧酸的酸性強弱判斷非金屬性強弱．

解答 解：（1）根據裝置圖中的儀器可知A為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）反應生成氣體，在加入藥品之前需要檢驗裝置的氣密性，防止氣密性不好導致氣體泄漏，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（3）在加熱條件下銅與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，反應方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
①探究碳、硅元素的非金屬性的相對強弱，D中發生強酸制取弱酸的反應生成二氧化碳，多余的二氧化硫用酸性KMnO₄溶液吸收，防止干擾后面的試驗，即裝置E中足量酸性KMnO₄溶液的作用是除去混在二氧化碳中的SO₂，
故答案為：除去混在二氧化碳中的SO₂；
②二氧化碳與Na₂SiO₃溶液反應生成硅酸，證明了碳酸酸性比硅酸強，說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強，所以盛有Na₂SiO₃溶液的試管中出現白色沉淀即說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強，
故答案為：F中出現白色沉淀；
③依據最高價含氧酸的酸性強弱判斷非金屬性強弱，二氧化硫溶于水生成的是亞硫酸，不是最高價含氧酸，所以不能判斷非金屬性強弱，試管D中發生反應是二氧化硫與碳酸氫鈉生成二氧化碳，其離子方程式為：SO₂+2HCO₃^-=SO₃^2-+H₂O+2CO₂，
故答案為：否；亞硫酸不是硫的最高價氧化物的水化物．

點評 本題考查非金屬性的相對強弱的探究實驗，為高頻考點，涉及實驗裝置綜合應用、氣體的制備及性質、非金屬性強弱比較等 側重分析與實驗能力的考查，綜合性較強，題目難度中等．