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)實驗小組設(shè)計了如下實驗，請回答下列問題：

（1）裝置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

．
（2）畫出虛線框內(nèi)的實驗裝置圖，并注明所加試劑，

說明裝置的作用

除去Cl₂中的HCl氣體

．
（3）裝置B中盛放的試劑是

A

（選填下列所給試劑的代碼），實驗現(xiàn)象為

有淡黃色沉淀生成

，化學(xué)反應(yīng)方程式是

Na₂S+Cl₂=2NaCl+S↓

，該反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的

置換

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．

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）還有哪些事實能夠說明氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)（試舉一例）．

HCl的穩(wěn)定性比H₂S的穩(wěn)定性強(qiáng)或者HClO₄的酸性比H₂SO₄的酸性強(qiáng)．（其他合理答案均可）

（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．在該反應(yīng)中，Cl元素的化合價既有升高又有降低，即在反應(yīng)中Cl元素的原子既能獲得電子也能失去電子，能否說氯元素既具有金屬性又具有非金屬性？簡述你的理由．

不能

金屬性強(qiáng)弱的判斷以元素的單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換氫的難易程度，以及它的最高價氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱為依據(jù)．非金屬性的強(qiáng)弱以它與氫氣生成氫化物的穩(wěn)定性或它的最高價氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱來判斷．（其他合理答案均可）

．

Answer 1

分析：（1）從實驗室制取氯氣的原理分析；
（2）從除雜質(zhì)的角度思考；
（3）從置換反應(yīng)判斷元素非金屬性強(qiáng)弱分析；
（4）從原子結(jié)構(gòu)的特點思考；
（5）從判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法去思考；
（6）從判斷金屬性和非金屬性的不同角度去考慮．

解答：解：（1）為驗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，實驗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，即實驗過程中要揮發(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：；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↓．
故答案為：A；有淡黃色沉淀生成；Na₂S+Cl₂=2NaCl+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，因為Cl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：HCl的穩(wěn)定性比H₂S的穩(wěn)定性強(qiáng)或者HClO₄的酸性比H₂SO₄的酸性強(qiáng)．
故答案為：HCl的穩(wěn)定性比H₂S的穩(wěn)定性強(qiáng)或者HClO₄的酸性比H₂SO₄的酸性強(qiáng)．（其他合理答案均可）；
（6）判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)有：最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱、單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的劇烈程度、金屬之間的置換反應(yīng)等，而判斷元素具有金屬的依據(jù)與之不同，如（5）所述．因此，Cl元素的化合價既有升高又有降低，不能說明氯元素既具有金屬性又具有非金屬性．本題答案為：金屬性強(qiáng)弱的判斷以元素的單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換氫的難易程度，以及它的最高價氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱為依據(jù)．非金屬性的強(qiáng)弱以它與氫氣生成氫化物的穩(wěn)定性或它的最高價氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱來判斷．
故答案為：不能；金屬性強(qiáng)弱的判斷以元素的單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換氫的難易程度，以及它的最高價氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱為依據(jù)．非金屬性的強(qiáng)弱以它與氫氣生成氫化物的穩(wěn)定性或它的最高價氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱來判斷．（其他合理答案均可）

點評：本題應(yīng)從實驗裝置著眼，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．