Question

現(xiàn)有如下儀器，儀器中已注入溶液，回答下列問題．

（1）加熱裝置A，寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

，燒瓶中的實驗現(xiàn)象為

 

．
（2）驗證碳、硅非金屬性的相對強弱（已知酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃），若選擇儀器A、B、C、D并相連接，則B、C、D中所選擇的試劑分別為

 

、

 

、

 

．能說明碳的非金屬性比硅強的實驗現(xiàn)象是

 

．
（3）驗證SO₂的氧化性、還原性．若選擇A、E、F儀器，并按A、E、F順序連接．
①則證明SO₂有氧化性的實驗現(xiàn)象是

 

，反應(yīng)方程式為：

 

．
②若證明SO₂具有還原性，在E中采取的實驗操作為

 

，其實驗現(xiàn)象為

 

，反應(yīng)原理為

 

．

Answer 1

分析：（1）燒瓶中Cu與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸銅和水；
（2）元素非金屬性比較通常通過比較最高價含氧酸的酸性來實現(xiàn)．要比較碳、硅的非金屬性，可利用二氧化硫先制得二氧化碳，再將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中生成硅酸沉淀即可證明．裝置A的作用是產(chǎn)生二氧化硫，裝置B的作用是產(chǎn)生二氧化碳，裝置C的作用是除去二氧化硫，防止干擾二氧化碳與水硅酸鈉的反應(yīng)，裝置D的作用是證明碳酸酸性比硅酸強，據(jù)此選擇試劑；利用強酸制備弱酸，酸性越強，最高價氧化物水化物的酸性越強，中心元素的非金屬性越強原理；
（3）要證明二氧化硫的氧化性，可與還原性物質(zhì)反應(yīng)，通過特定現(xiàn)象說明，要證明二氧化硫的還原性，二氧化硫通入氯化鋇溶液中不反應(yīng)，若能將二氧化硫氧化成硫酸即可證明二氧化硫有還原性；
①H₂S溶液中二氧化硫與硫化氫反應(yīng)生成硫單質(zhì)與水，二氧化硫中硫的化合價降低，據(jù)此解答；
②二氧化硫被氧化劑氧化成硫酸，反應(yīng)中二氧化硫表現(xiàn)還原性，同時與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，據(jù)此解答．

解答：解：（1）銅跟濃硫酸反應(yīng)，銅具有還原性，濃硫酸具有強氧化性，反應(yīng)必須加熱才能發(fā)生，書寫化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，由于有氣體二氧化硫生成，故在銅表面有氣泡冒出，由于濃硫酸具有氧化性，可能有氧化銅生成，銅片變黑色，濃硫酸具有吸水性，生成的無水硫酸銅呈白色，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，銅片變灰黑色表面有氣泡生成，燒瓶中可能有白色物質(zhì)生成；
（2）裝置A的作用是除去二氧化硫，裝置B的作用是產(chǎn)生二氧化碳，可用碳酸鈉或碳酸氫鈉，裝置C的作用是除去二氧化硫，可以利用強氧化性物質(zhì)如：酸性高錳酸鉀溶液，可防止干擾二氧化碳與硅酸鈉溶液的反應(yīng)，裝置D的作用是證明碳酸酸性比硅酸強，選擇可溶性硅酸鹽，如硅酸鈉溶液；利用強酸制備弱酸，酸性越強，最高價氧化物水化物的酸性越強，中心元素的非金屬性越強原理，故看到的現(xiàn)象為C中KMnO₄溶液不褪色，D中出現(xiàn)白色沉淀；
故答案為：Na₂CO₃溶液或 NaHCO₃溶液；KMnO₄ 溶液；Na₂SiO₃溶液；C中KMnO₄溶液不褪色，D中出現(xiàn)白色沉淀；
（3）①H₂S溶液中二氧化硫與硫化氫反應(yīng)生成硫單質(zhì)與水，二氧化硫的化合價降低作為氧化劑，具有氧化性，所以看到淡黃色渾濁出現(xiàn)，
反應(yīng)離子方程式為：2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，
故答案為：H₂S溶液中有淺黃色混濁出現(xiàn)； 2H₂S+SO₂═3S↓+2H₂O；
②要證明二氧化硫具有還原性，可把二氧化硫氧化成硫酸，通過檢驗硫酸根離子來證明，故可把二氧化硫通入氯化鋇溶液中不反應(yīng)，滴加氯水或高錳酸鉀或過氧化氫等氧化劑把二氧化硫氧化成硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇，涉及方程式為Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O=BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-，
故答案為：通入氯氣（或加入氯水或加入過氧化氫溶液，或高錳酸鉀溶液等氧化劑）；白色沉定生成；Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O=BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-．

點評：借助銅和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，考查學(xué)生實驗設(shè)計能力和實驗現(xiàn)象的觀察能力以及分析問題和解決問題的能力．難度不大，理解實驗原理是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．