Question

已知非金属单质硫（S）是淡黄色固体粉末，难溶于水．为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：

（1）装置A的分液漏斗中盛装的试剂是

 

，烧瓶中加入的试剂是

 

．
（2）虚线框内的装置图中所加试剂为

 

，该装置的作用

 

．
（3）装置B中盛放的试剂是

 

（选填下列所给试剂的代码），实验现象为：

 

，离子反应方程式是

 

，该反应属于四种基本反应类型中的

 

反应．
A．Na₂S溶液    B．Na₂SO₃溶液    C．Na₂SO₄溶液
（4）从原子结构的角度简要分析氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强的原因：

 

．
（5）已知：①硫酸比次氯酸稳定；②高氯酸比硫酸酸性强；③S^2-比Cl^-易被氧化；④HCl比H₂S稳定；⑤铜与盐酸不反应，但能与浓硫酸反应；⑥铁与氯气加热生成三氯化铁，铁与硫加热生成硫化亚铁．可说明氯比硫非金属性强的是

 

．
A．全部     B．②③④⑥C．①②④⑤⑥D．除 ①以外
（6）装置C中盛放烧碱溶液，目的是吸收反应后剩余的气体，防止污染空气，写出反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律

专题：实验设计题

分析：（1）从实验室制取氯气的原理：二氧化锰和浓盐酸之间反应来制取分析；
（2）从除杂质的角度：氯气中的氯化氢可以用饱和食盐水来除去；
（3）从置换反应判断元素非金属性强弱，氧化性强的单质可以置换氧化性弱的单质性；
（4）从原子结构的特点：氯原子的半径小于S原子半径，半径小，得电子能力强，据此回答；
（5）从判断元素非金属性强弱的方法：最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、与氢气反应的难以程度、气态氢化物的稳定性等来判断元素非金属性的强弱；
（6）氯气有毒，可以用氢氧化钠溶液来吸收，据此书写离子方程式．

解答： 解：（1）为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，需要用氯气置换出硫，则必须用装置A制备氯气，实验室通常用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，则A装置中A的分液漏斗中盛装的试剂是浓盐酸，烧瓶中加入的试剂是MnO₂，故答案为：浓盐酸；MnO₂；
（2）由于用浓盐酸制取氯气，且需要加热，即实验过程中要挥发出HCl气体，因此虚线框部分应是除去HCl气体的装置，可以使用洗气瓶，瓶内盛装饱和食盐水，既除去HCl，又降低氯气在水中的溶解度．所用装置为：，故答案为：饱和食盐水；除去Cl₂中的HCl气体；
（3）要在B中发生氯气置换出硫的反应，在给定试剂中只能选取Na₂S溶液，发生的是置换反应，化学方程式为Na₂S+Cl₂=2NaCl+S↓，离子方程式为S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓，
故答案为：A；有淡黄色沉淀生成；S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；置换；
（4）从氯原子和硫原子的核外电子排布可知：Cl与S分别为第三周期元素的VIIA和VIA，原子半径：S＞Cl，因为Cl的核电荷数大于S，Cl的原子核对最外层电子的吸引能力比S强，即Cl的电子能力比S强，非金属性Cl比S强．答案为：Cl原子、S原子的电子层数相同，但最外层电子数Cl原子是7，S原子是6，且原子半径Cl＜S，因此，在反应中Cl原子比S原子更容易获得电子达稳定结构，故氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强．
故答案为：Cl原子、S原子的电子层数相同，但最外层电子数Cl原子是7，S原子是6，且原子半径Cl＜S，因此，在反应中Cl原子比S原子更容易获得电子达稳定结构，故氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强；
（5）我们可从最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、与氢气反应的难以程度、气态氢化物的稳定性等来判断元素非金属性的强弱，对Cl和S来说，可具体为：HClO₄的酸性比H₂SO₄的酸性强；氯气的氧化性强于单质S的氧化性，或是S^2-比Cl^-易被氧化；还可以根据单质将变价金属氧化到的价态高低来确定单质的氧化性，进而确定元素得非金属性强弱，故答案为：B；
（6）氯气有毒，可以用氢氧化钠溶液来吸收，尾气处理时的离子方程式为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评：本题应从实验装置着眼，从比较Cl和S的非金属性强弱着手，从整体的角度把握题目需要解答的问题，要通过本题建立解答本类题的正确思维过程．