Question

已知非金屬單質(zhì)硫（S）是淡黃色固體粉末，難溶于水．為了驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：

（1）裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是

 

，燒瓶中加入的試劑是

 

．
（2）虛線框內(nèi)的裝置圖中所加試劑為

 

，該裝置的作用

 

．
（3）裝置B中盛放的試劑是

 

（選填下列所給試劑的代碼），實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：

 

，離子反應(yīng)方程式是

 

，該反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的

 

反應(yīng)．
A．Na₂S溶液    B．Na₂SO₃溶液    C．Na₂SO₄溶液
（4）從原子結(jié)構(gòu)的角度簡要分析氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)的原因：

 

．
（5）已知：①硫酸比次氯酸穩(wěn)定；②高氯酸比硫酸酸性強(qiáng)；③S^2-比Cl^-易被氧化；④HCl比H₂S穩(wěn)定；⑤銅與鹽酸不反應(yīng)，但能與濃硫酸反應(yīng)；⑥鐵與氯氣加熱生成三氯化鐵，鐵與硫加熱生成硫化亞鐵．可說明氯比硫非金屬性強(qiáng)的是

 

．
A．全部     B．②③④⑥C．①②④⑤⑥D(zhuǎn)．除 ①以外
（6）裝置C中盛放燒堿溶液，目的是吸收反應(yīng)后剩余的氣體，防止污染空氣，寫出反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）從實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理：二氧化錳和濃鹽酸之間反應(yīng)來制取分析；
（2）從除雜質(zhì)的角度：氯氣中的氯化氫可以用飽和食鹽水來除去；
（3）從置換反應(yīng)判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，氧化性強(qiáng)的單質(zhì)可以置換氧化性弱的單質(zhì)性；
（4）從原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：氯原子的半徑小于S原子半徑，半徑小，得電子能力強(qiáng)，據(jù)此回答；
（5）從判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法：最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱、與氫氣反應(yīng)的難以程度、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等來判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱；
（6）氯氣有毒，可以用氫氧化鈉溶液來吸收，據(jù)此書寫離子方程式．

解答： 解：（1）為驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)，需要用氯氣置換出硫，則必須用裝置A制備氯氣，實(shí)驗(yàn)室通常用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取氯氣，則A裝置中A的分液漏斗中盛裝的試劑是濃鹽酸，燒瓶中加入的試劑是MnO₂，故答案為：濃鹽酸；MnO₂；
（2）由于用濃鹽酸制取氯氣，且需要加熱，即實(shí)驗(yàn)過程中要揮發(fā)出HCl氣體，因此虛線框部分應(yīng)是除去HCl氣體的裝置，可以使用洗氣瓶，瓶內(nèi)盛裝飽和食鹽水，既除去HCl，又降低氯氣在水中的溶解度．所用裝置為：，故答案為：飽和食鹽水；除去Cl₂中的HCl氣體；
（3）要在B中發(fā)生氯氣置換出硫的反應(yīng)，在給定試劑中只能選取Na₂S溶液，發(fā)生的是置換反應(yīng)，化學(xué)方程式為Na₂S+Cl₂=2NaCl+S↓，離子方程式為S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓，
故答案為：A；有淡黃色沉淀生成；S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；置換；
（4）從氯原子和硫原子的核外電子排布可知：Cl與S分別為第三周期元素的VIIA和VIA，原子半徑：S＞Cl，因?yàn)镃l的核電荷數(shù)大于S，Cl的原子核對最外層電子的吸引能力比S強(qiáng)，即Cl的電子能力比S強(qiáng)，非金屬性Cl比S強(qiáng)．答案為：Cl原子、S原子的電子層數(shù)相同，但最外層電子數(shù)Cl原子是7，S原子是6，且原子半徑Cl＜S，因此，在反應(yīng)中Cl原子比S原子更容易獲得電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)．
故答案為：Cl原子、S原子的電子層數(shù)相同，但最外層電子數(shù)Cl原子是7，S原子是6，且原子半徑Cl＜S，因此，在反應(yīng)中Cl原子比S原子更容易獲得電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)；
（5）我們可從最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱、與氫氣反應(yīng)的難以程度、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等來判斷元素非金屬性的強(qiáng)弱，對Cl和S來說，可具體為：HClO₄的酸性比H₂SO₄的酸性強(qiáng)；氯氣的氧化性強(qiáng)于單質(zhì)S的氧化性，或是S^2-比Cl^-易被氧化；還可以根據(jù)單質(zhì)將變價(jià)金屬氧化到的價(jià)態(tài)高低來確定單質(zhì)的氧化性，進(jìn)而確定元素得非金屬性強(qiáng)弱，故答案為：B；
（6）氯氣有毒，可以用氫氧化鈉溶液來吸收，尾氣處理時(shí)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

點(diǎn)評：本題應(yīng)從實(shí)驗(yàn)裝置著眼，從比較Cl和S的非金屬性強(qiáng)弱著手，從整體的角度把握題目需要解答的問題，要通過本題建立解答本類題的正確思維過程．