Question

【題目】化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。請(qǐng)回答下列問題：

(1)利用如圖裝置可驗(yàn)證濃、稀硝酸氧化性強(qiáng)弱，請(qǐng)完成 實(shí)驗(yàn)操作，回答相關(guān)問題：

①實(shí)驗(yàn)操作過程：固定銅片，打開分液漏斗活塞及止水夾2，從不對(duì)稱U形管1、2長(zhǎng)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(guān)閉分液漏斗玻璃活塞、止水夾1、2。此后可觀察到現(xiàn)象______；然后打開止水夾1，會(huì)發(fā)現(xiàn)不對(duì)稱U形管2中長(zhǎng)導(dǎo)管口無(wú)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(wú)色氣體而濃硝酸可以）。

②請(qǐng)用一個(gè)化學(xué)方程式體現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證濃、稀硝酸氧化性強(qiáng)弱的原理_________。

(2)利用如圖裝置可以驗(yàn)證非金屬性的變化規(guī)律。

①干燥管D的作用是__________。

②實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(lán)，有無(wú)色氣體產(chǎn)生并將溶液推入長(zhǎng)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(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)生成的一氧化氮不溶于水，使U形管1短管中氣體壓強(qiáng)增大，將溶液推入長(zhǎng)管形成液面差；

（2）打開止水夾1，會(huì)發(fā)現(xiàn)不對(duì)稱U形管2中長(zhǎng)導(dǎo)管口無(wú)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(wú)色氣體而濃硝酸可以，證明濃硝酸氧化性強(qiáng)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(qiáng)于硫元素，應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)先制備氯氣，再通過氯氣與硫化鈉反應(yīng)生成硫單質(zhì)證明；

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

（1）由題意可知，銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)生成的一氧化氮不溶于水，使U形管1短管中氣體壓強(qiáng)增大，將溶液推入長(zhǎng)管形成液面差，故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為銅片逐漸溶解，溶液顏色逐漸變藍(lán)，有無(wú)色氣體產(chǎn)生并將溶液推入長(zhǎng)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(lán)，有無(wú)色氣體產(chǎn)生并將溶液推入長(zhǎng)管形成液面差

（2）打開止水夾1，會(huì)發(fā)現(xiàn)不對(duì)稱U形管2中長(zhǎng)導(dǎo)管口無(wú)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(wú)色氣體而濃硝酸可以，證明濃硝酸氧化性強(qiáng)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(xué)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(jìn)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(qiáng)于硫元素，A中加濃鹽酸，濃鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，所以B中加高錳酸鉀；反應(yīng)生成的氯氣與C中硫化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和淡黃色硫沉淀，反應(yīng)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(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，若要證明非金屬性Cl > C >Si，由強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)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(yīng)制取二氧化碳，證明氯元素非金屬性強(qiáng)于碳元素，反應(yīng)生成的二氧化碳和C中硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸，證明碳的非金屬性強(qiáng)于硅，故答案為：HClO4；Na2SiO3。