Question

【題目】化學是一門實驗為基礎的科學。請回答下列問題：

(1)利用如圖裝置可驗證濃、稀硝酸氧化性強弱，請完成 實驗操作，回答相關問題：

①實驗操作過程：固定銅片，打開分液漏斗活塞及止水夾2，從不對稱U形管1、2長管口處分別注入稀硝酸、濃硝酸，液面與雙孔橡皮塞接觸，然后，關閉分液漏斗玻璃活塞、止水夾1、2。此后可觀察到現象______；然后打開止水夾1，會發現不對稱U形管2中長導管口無色氣泡變紅棕色，濃硝酸逐漸變黃（說明稀硝酸不能氧化這種無色氣體而濃硝酸可以）。

②請用一個化學方程式體現該實驗驗證濃、稀硝酸氧化性強弱的原理_________。

(2)利用如圖裝置可以驗證非金屬性的變化規律。

①干燥管D的作用是__________。

②實驗室中現有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫：裝置A、B中所裝藥品分別為________、________，裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為______________________。

③若要證明非金屬性：Cl > C >Si，則A中加入試劑____________、B中加Na2CO3、C中加入試劑______________。

Answer 1

【答案】U形管1中銅片逐漸溶解，溶液顏色逐漸變藍，有無色氣體產生并將溶液推入長管形成液面差 NO + 2HNO3（濃）=3NO2 + H2O 防倒吸 濃鹽酸 KMnO4 Cl2 + S2ˉ=S↓+ 2Clˉ HClO4 Na2SiO3

【解析】

（1）由題意可知，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應生成的一氧化氮不溶于水，使U形管1短管中氣體壓強增大，將溶液推入長管形成液面差；

（2）打開止水夾1，會發現不對稱U形管2中長導管口無色氣泡變紅棕色，濃硝酸逐漸變黃，說明稀硝酸不能氧化這種無色氣體而濃硝酸可以，證明濃硝酸氧化性強于稀硝酸氧化性；

（3）①球形干燥管D能夠防止倒吸；

②若要證明Cl元素非金屬性強于硫元素，應設計實驗先制備氯氣，再通過氯氣與硫化鈉反應生成硫單質證明；

③元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，若要證明非金屬性Cl > C >Si，由強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸可知，可以用高氯酸能與碳酸鈉反應和二氧化碳與硅酸鈉溶液反應證明。

（1）由題意可知，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應生成的一氧化氮不溶于水，使U形管1短管中氣體壓強增大，將溶液推入長管形成液面差，故實驗現象為銅片逐漸溶解，溶液顏色逐漸變藍，有無色氣體產生并將溶液推入長管形成液面差，故答案為：U形管1中銅片逐漸溶解，溶液顏色逐漸變藍，有無色氣體產生并將溶液推入長管形成液面差

（2）打開止水夾1，會發現不對稱U形管2中長導管口無色氣泡變紅棕色，濃硝酸逐漸變黃，說明稀硝酸不能氧化這種無色氣體而濃硝酸可以，證明濃硝酸氧化性強于稀硝酸氧化性，濃硝酸與一氧化氮生成二氧化氮和水的化學方程式為NO + 2HNO3（濃）=3NO2 + H2O，故答案為：NO + 2HNO3（濃）=3NO2 + H2O；

（3）①球形干燥管D能夠防止倒吸，避免C中液體進入錐形瓶中，故答案為：防倒吸；

②若要證明Cl元素非金屬性強于硫元素，A中加濃鹽酸，濃鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液反應生成氯氣，反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，所以B中加高錳酸鉀；反應生成的氯氣與C中硫化鈉溶液反應生成氯化鈉和淡黃色硫沉淀，反應的離子方程式為Cl2 + S2ˉ=S↓+ 2Clˉ，故答案為：濃鹽酸；KMnO4；Cl2 + S2ˉ=S↓+ 2Clˉ；

③元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，若要證明非金屬性Cl > C >Si，由強酸能和弱酸鹽反應生成弱酸可知，A中加高氯酸，B中加碳酸鈉，高氯酸和碳酸鈉反應制取二氧化碳，證明氯元素非金屬性強于碳元素，反應生成的二氧化碳和C中硅酸鈉溶液反應生成硅酸，證明碳的非金屬性強于硅，故答案為：HClO4；Na2SiO3。