Question

某化学实验小组设计如图装置验证元素的非金属性强弱（夹持装置省略，装置A可加热）。

可选用的试剂：浓盐酸、浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、MnO₂固体、石灰石、Na₂S溶液、Na₂SiO₃溶液、饱和食盐水、NaOH溶液、饱和NaHCO₃溶液。

回答下列问题：

（1）验证非金属性：Cl＞S

①利用装置A制取氯气，B中盛放饱和食盐水，则装置C中应选用的试剂是____，装置D的作用是________________。

②实验现象：当装置A开始产生黄绿色气体时，观察到C溶液中产生少量淡黄色物质，当黄绿色气体充满整个装置时，C溶液中产生大量淡黄色物质。试分析实验开始时C中产生少量淡黄色物质的原因_____________________________（用离子方程式回答）。

（2）验证非金属性：N＞C＞Si

①试剂a选用_______；装置C中的试剂是_______。

②装置B中试剂的作用是____________________。

③可以证明实验结论的实验现象是_________________。

Answer

Na2S溶液 吸收氯气，防止污染环境。 O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH- 稀硝酸 Na2SiO3溶液 除去CO2中含有的硝酸杂质 A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀

【解析】

根据题中图示信息，装置A是气体发生装置，产生Cl2或CO2；装置B是除去气体中的杂质，除去Cl2中的HCl或CO2中的硝酸；装置C是探究物质性质装置，氯气置换出硫或产生硅酸沉淀；装置D是尾气处理装置，避免污染环境；据此解答。

（1）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，要在C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↓，氯气为有毒气体，要进行尾气处理，氯气能与氢氧化钠溶液反应，所以装置D中盛放烧碱溶液的作用是吸收氯气，防止污染环境；答案为Na2S溶液，吸收氯气，防止污染环境。

②实验开始时C中产生少量淡黄色物质，是因为C里空气中的O2与S2-发生氧化还原反应，生成了单质S，即O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH-；答案为O2+2S2-+2H2O=2S↓+4OH-。

（2）①为了验证N、C、Si的非金属强弱，应比较它们最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，根据强酸制弱酸的原理，试剂a选用稀硝酸，试剂b选用石灰石，发生CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，硝酸制取碳酸，装置C中的试剂是Na2SiO3溶液，发生Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，碳酸制取硅酸；答案为稀硝酸，Na2SiO3溶液。

②因为硝酸易挥发，产生的CO2中混有硝酸，装置B中试剂的作用是除去CO2中含有的硝酸杂质；答案为除去CO2中含有的硝酸杂质。

③可以证明实验结论的实验现象是A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀；答案为A中固体溶解产生气体，C中产生白色沉淀。