Question

20．比较硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序，请从下列给出的试剂中选择合理的实
验试剂，利用所给装置验证你的结论（提示：H₂SiO₃难溶于水）．
实验试剂：浓盐酸、稀H₂SO₄、饱和H₂SO₃溶液、大理石、Na₂CO₃粉末、Na₂SiO₃溶液．
实验装置：
（1）请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为硫＞碳＞硅．
（2）甲仪器中盛稀硫酸，乙仪器中盛Na₂CO₃粉末，丙仪器中盛Na₂SiO₃溶液．
（3）乙仪器中的现象是产生无色的气体；有白色胶状沉淀产生．
（4）结论：酸性H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．（填化学式）

Answer 1

分析 比较碳、硅、硫的非金属性强弱，可根据对应的最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较，可应用硫酸，用硫酸与碳酸盐反应制备二氧化碳，可证明非金属性S＞C，二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中，如生成硅酸沉淀，溶液变浑浊，可说明非金属性C＞Si，注意制备二氧化碳，应用稀硫酸和碳酸钠反应，不能用大理石，以此解答该题．

解答 解：（1）根据原子结构特点：最外层电子数越多，元素的非金属性越强，最外层电子数一样，半径越小，非金属性越强，故硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为硫＞碳＞硅，
故答案为：硫＞碳＞硅；
（2）甲盛装液体，应为稀硫酸，甲乙反应用来制备二氧化碳，则乙中应为Na₂CO₃粉末，注意不能用大理石，因硫酸与大理石反应生成硫酸钙微溶于水，阻碍反应继续进行，丙中盛Na₂SiO₃溶液，如溶液变浑浊，可说明非金属性C＞Si，
故答案为：稀硫酸；Na₂CO₃粉末；Na₂SiO₃溶液；
（3）硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳和水，反应的离子方程式为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，现象是产生无色的气体，生成的二氧化碳通入丙中，和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，可观察到丙中有白色胶状沉淀产生，
故答案为：产生无色的气体；有白色胶状沉淀产生；
（4）元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，由实验可知碳、硅、硫的非金属性由强到弱的顺序为S＞C＞Si，最高价含氧酸的酸性从强到弱的顺序：H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，故答案为：H₂SO₄＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．

点评 本题考查了元素非金属性强弱的比较，为高频考点，侧重于考查学生的实验探究能力，注意把握实验的原理和实验方法，题目难度中等．