Question

根据下图所示装置回答以下问题。已知：①KMnO₄常温下与浓盐酸反应可制得Cl₂。②H₂SiO₃不溶于水。

(1)利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中A装置的名称是________________。干燥管D的作用是____________。

(2)实验室中现有药品Na₂S、KMnO₄、浓盐酸、MnO₂，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫：烧瓶中发生反应的离子方程式为____________________________。装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_____________________。

(3)若要用此装置证明酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，进而证明非金属性：N＞C＞Si，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：①稀HNO₃　②稀盐酸　③碳酸钙　④Na₂SiO₃溶液　⑤SiO₂。试剂A与C分别为________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为__________________。有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱，你认为原因是_____________________。

Answer

分液漏斗 防倒吸 2MnO4-＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O Cl2＋S2－=S↓＋2Cl－ ①、④ CO2＋H2O＋SiO32-=H2SiO3↓＋CO32- HNO3有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸

【解析】

（1）根据仪器结构特点分析；氯气溶于水，需要防倒吸；

（2）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证；

（3）要证明非金属性：N＞C＞Si，则利用此装置证明最高价氧化物水化物的酸性的强弱顺序为：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，硝酸有挥发性，干扰碳酸与硅酸的强弱比较。

（1）仪器A为分液漏斗，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，故答案为：分液漏斗；防止倒吸；
（2）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，烧瓶中发生反应的离子方程式为：2MnO4-＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为S2-+Cl2═S↓+2Cl-，故答案为：2MnO4-＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；S2-+Cl2═S↓+2Cl-；

（3）根据强酸制强酸的原理，利用稀硝酸溶解碳酸钙，将生成的CO2通入硅酸钠溶液中即可推断酸性的弱顺序为：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，即A为稀硝酸、B为碳酸钙、C为硅酸钠溶液；试管中发生反应的离子方程式为CO2＋H2O＋SiO32-=H2SiO3↓＋CO32-；因硝酸有挥发性，生成的CO2气体中混有硝酸蒸气，需要除去，否则会干扰碳酸与硅酸的强弱比较，故答案为：①④；CO2＋H2O＋SiO32-=H2SiO3↓＋CO32-；HNO3有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸；