Question

實驗是化學(xué)研究的基礎(chǔ)．根據(jù)要求完成下列各小題實驗?zāi)康模�（a、b 為彈簧夾，加熱及固定裝置已略去）

（1）驗證碳、硅非金屬性的相對強弱（如圖1）．（已知酸性：亞硫酸＞碳酸）
①連接儀器、

 

、加藥品后，打開a關(guān)閉 b，然后滴入濃硫酸，加熱．
裝置A中的試劑是

 

．②能說明碳的得電子能力比硅強的實驗現(xiàn)象是：

 

（2）①驗證 SO₂的氧化性、還原性和酸性氧化物的通性．打開b，關(guān)閉a．能驗證SO₂具有氧化性的化學(xué)方程式是

 

．若大量的SO₂通入NaOH溶液中，其離子方程式是：

 

．
②BaCl₂溶液中無沉淀現(xiàn)象，將其分成兩份，分別滴加下列溶液，將產(chǎn)生的沉淀的化學(xué)式填入下表相應(yīng)位置．

滴加的溶液	氯　水	氨　水
沉淀的化學(xué)式

（3）關(guān)于下列各裝置圖2的敘述正確的是

 

（填序號）
A．裝置①可完成多種氣體的發(fā)生、凈化和收集，如銅屑與稀硝酸反應(yīng)
B．裝置②中，a為正極，d為陽極
C．裝置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂，、HCl、NO₂等
D．裝置④能用于測量氣體體積．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）①驗證碳、硅非金屬性的相對強弱，是通過碳酸和可溶性硅酸鹽反應(yīng)析出硅酸沉淀實現(xiàn)的，所以為了保證實驗效果和實驗的順利進行，須檢查裝置的氣密性；
高錳酸鉀有強氧化性，能氧化二氧化硫；
②當(dāng)A中KMnO₄溶液沒有完全褪色，說明二氧化硫已經(jīng)完全除盡，盛有Na₂SiO₃溶液的試管中出現(xiàn)白色沉淀，說明碳的非金屬性比硅強；
（2）二氧化硫中硫元素的化合價是+4價，被硫化氫中-2價的硫還原；若大量的SO₂通入NaOH溶液中，生成NaHSO₃；氯氣具有氧化性，能將二氧化硫氧化成+6價的硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；亞硫酸和氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨電離出氨根離子和亞硫酸根離子，亞硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀；
（3）A．NO易與空氣中氧氣反應(yīng)，不能用排空法收集，NO有毒，不能排放在空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置；
B．電解池中電子由負極流向陰極；
C．裝置③中氣體長進短出，收集密度比空氣大的氣體；短進長出收集密度比空氣小的氣體；
D．測量氣體的體積，裝液態(tài)的集氣瓶中的導(dǎo)管應(yīng)短進長出．

解答： 解：（1）①為了保證實驗的順利進行，避免裝入藥品后發(fā)現(xiàn)裝置氣密性不好，更換部分儀器而浪費藥品，避免裝置漏氣影響實驗效果，所以連接儀器后須檢查裝置氣密性，
高錳酸鉀有氧化性，高錳酸鉀能把二氧化硫氧化成硫酸而除去，故答案為：檢驗裝置的氣密性；酸性KMnO₄溶液；
②二氧化硫中硫元素的化合價是+4價，屬于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，高錳酸鉀有強氧化性，離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，當(dāng)A中KMnO₄溶液沒有完全褪色，說明二氧化硫已經(jīng)完全除盡，避免了二氧化硫和可溶性硅酸鹽反應(yīng)，二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸鹽反應(yīng)析出硅酸白色沉淀，說明碳酸能制取硅酸，能證明碳酸酸性強于硅酸酸性，
故答案為：A中酸性KMnO₄溶液不褪色，Na₂SiO₃溶液中出現(xiàn)白色沉淀；
（2）①二氧化硫中硫元素的化合價是+4價，有氧化性，二氧化硫氣體與H₂S溶液常溫下反應(yīng)，生成黃色固體硫（單質(zhì)）和水，反應(yīng)的方程式為2H₂S+SO₂═3S↓+2H₂O；
若大量的SO₂通入NaOH溶液中，生成NaHSO₃，方程式為SO₂+NaOH═NaHSO₃，離子方程式為：SO₂+OH^-═HSO₃^-，
故答案為：2H₂S+SO₂═3S↓+2H₂O；SO₂+OH^-═HSO₃^-；
②BaCl₂溶液中無明顯現(xiàn)象，將其分成兩份，一份滴加氯水溶液，氯水中有氯氣分子，氯氣分子具有氧化性，能把二氧化硫氧化成+6價的硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀，反應(yīng)的方程式為Ba²⁺+SO₂+Cl₂+2H₂O═BaSO₄↓+4H⁺+2Cl^-，另一份中滴加氨水，二氧化硫和水生成亞硫酸，亞硫酸和氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨電離出氨根離子和亞硫酸根離子，亞硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，
故答案為：

	BaSO4	BaSO3

；
（3）A．NO易與空氣中氧氣反應(yīng)，不能用排空法收集，因NO有毒，不能排放在空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置，則裝置不能完成銅屑與稀硝酸的實驗，故A錯誤；
B．電解池中電子由負極流向陰極，所以裝置②中a為負極，故B錯誤；
C．裝置③中氣體長進短出，收集密度比空氣大的氣體；短進長出收集密度比空氣小的氣體，則裝置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂、HCl、NO₂等，故C正確；
D．測量氣體的體積，裝液態(tài)的集氣瓶中的導(dǎo)管應(yīng)短進長出，則裝置④不能用于測量氣體體積的裝置，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查實驗方案的設(shè)計，涉及化學(xué)用語、物質(zhì)性質(zhì)、對裝置的理解等，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰�，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．