Question

4．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證元素周期律．
I．甲同學(xué)用過氧化氫的水溶液和二氧化錳制備氧氣，并將其通入到氫硫酸中．

（1）過氧化氫的電子式
（2）從圖1中選擇氧氣的制備裝置A，反應(yīng)前需要的操作是檢驗(yàn)裝置氣密性
（3）該實(shí)驗(yàn)如何證明O的非金屬性強(qiáng)于S（用化學(xué)方程式表示）O₂+2H₂S=2S↓+2H₂O
（4）你認(rèn)為能證明Cl的非金屬性強(qiáng)于S的是bef
a．H₂S的酸性弱于HCl            b．S^2-的還原性強(qiáng)于Cl^-
c．S在常溫下為固體而Cl₂為氣體   d．H₂SO₃的酸性弱于HClO₃
e．H₂S不如HCl穩(wěn)定              f．S與H₂化合不如Cl₂與H₂化合劇烈
Ⅱ．乙同學(xué)利用圖3所示實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱．已知A是一種強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)；B是難溶性塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成．
（5）寫出所選物質(zhì)或溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式：AHNO₃，BCaCO₃，CNa₂SiO₃．

Answer 1

分析 I．（1）過氧化氫中H-O原子之間、O-O原子之間都存在一對共用電子對；
（2）用過氧化氫的水溶液和二氧化錳制備氧氣，反應(yīng)物狀態(tài)為固液混合，且不需要加熱；有連接的裝置在使用前必須檢驗(yàn)裝置氣密性；
（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)；
（4）元素的非金屬性越強(qiáng)，該元素得電子能力越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其簡單陰離子的還原性越弱，其單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越容易，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)；
II．（5）元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，A是一種強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)，則A應(yīng)該是N元素最高價(jià)氧化物的水化物硝酸；B是難溶性塊狀固體，能和硝酸反應(yīng)，為碳酸鈣；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，C中溶液應(yīng)該是硅酸鈉溶液．

解答 解：I．（1）過氧化氫中H-O原子之間、O-O原子之間都存在一對共用電子對，其電子式為，故答案為：；
（2）用過氧化氫的水溶液和二氧化錳制備氧氣，反應(yīng)物狀態(tài)為固液混合，且不需要加熱，所以應(yīng)該選擇A裝置；有連接的裝置在使用前必須檢驗(yàn)裝置氣密性，所以該實(shí)驗(yàn)之前必須檢驗(yàn)裝置氣密性，否則收集不到氣體，
故答案為：A；檢驗(yàn)裝置氣密性；
（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，氧氣能氧化硫化氫生成S而說明O元素的非金屬性大于S，反應(yīng)方程式為O₂+2H₂S=2S↓+2H₂O，故答案為：O₂+2H₂S=2S↓+2H₂O；
（4）元素的非金屬性越強(qiáng)，該元素得電子能力越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，其簡單陰離子的還原性越弱，其單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越容易，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，
a．H₂S的酸性弱于HCl，說明硫化氫的電離程度大于HCl，但不能證明非金屬性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；            
b．元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡單陰離子的還原性越弱，S^2-的還原性強(qiáng)于Cl^-，說明非金屬性Cl大于S元素，故正確；
c．S在常溫下為固體而Cl₂為氣體與非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)，故錯(cuò)誤；
d．H₂SO₃的酸性弱于HClO₃，這兩種酸都不是其對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物，所以不能判斷非金屬性強(qiáng)弱，故錯(cuò)誤；
e．元素的非金屬性越強(qiáng)，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，H₂S不如HCl穩(wěn)定，則非金屬性Cl＞S，故正確；             
f．元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與氫氣化合越容易，S與H₂化合不如Cl₂與H₂化合劇烈，則非金屬性Cl＞S，故正確；
故選bef；
II．（5）元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，A是一種強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)，則A應(yīng)該是N元素最高價(jià)氧化物的水化物硝酸；B是難溶性塊狀固體，能和硝酸反應(yīng)，為碳酸鈣；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，C中溶液應(yīng)該是硅酸鈉溶液，
該實(shí)驗(yàn)是利用硝酸和碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳，因?yàn)橄跛峋哂袚]發(fā)性，所以生成的二氧化碳中含有硝酸，用飽和的碳酸氫鈉除去二氧化碳中的硝酸，則洗氣瓶中液體是碳酸氫鈉，二氧化碳、水和硅酸鈉反應(yīng)生成難溶性的硅酸，從而判斷非金屬性強(qiáng)弱，
故答案為：HNO₃；CaCO₃；Na₂SiO₃．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，會根據(jù)元素周期律判斷非金屬性強(qiáng)弱，易錯(cuò)點(diǎn)是（4）題d選項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)裝置儀器選擇，題目難度不大．