Question

【題目】Ⅰ. 甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究碳、硅元素的非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。根據(jù)要求完成下列各題。

（1）填寫(xiě)所示儀器名稱：A__________。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：連接儀器、______________、加藥品后，打開(kāi) a、滴入濃硫酸，加熱。

（3）問(wèn)題探究：（已知酸性強(qiáng)弱:亞硫酸 >碳酸）

①銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________；

裝置E中酸性KMnO4溶液的作用是_____________________________；

②能說(shuō)明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________。

③依據(jù)試管 D 中的反應(yīng)，能否證明S的非金屬性強(qiáng)于C的非金屬性___（填 “能”或“否”）。

Ⅱ．將等質(zhì)量的鋅片和銅片用導(dǎo)線相連并插入500 mL CuSO4溶液中構(gòu)成如圖所示的裝置。

（1）該裝置中能量主要的轉(zhuǎn)化形式是__________，銅片周圍溶液會(huì)出現(xiàn)________的現(xiàn)象。

（2）若鋅2 min后的質(zhì)量減少1.3 g，則導(dǎo)線中流過(guò)的電子為_______mol。

（3）若將裝置的鋅片換為石墨棒，電解質(zhì)溶液換為FeCl3溶液，其正極反應(yīng)為________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 檢驗(yàn)裝置氣密性 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 除去二氧化硫氣體 E試管中的溶液褪色不完全，F試管中出現(xiàn)白色沉淀 否 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 溶液顏色變淺 0.04 Fe3＋＋e－＝Fe2＋

【解析】分析：Ⅰ.（1）根據(jù)裝置圖中的儀器分析；

（2）反應(yīng)生成氣體，在加入藥品之前需要檢驗(yàn)裝置的氣密性；

（3）①根據(jù)銅與濃硫酸反應(yīng)的生成物書(shū)寫(xiě)方程式；根據(jù)多余的二氧化硫會(huì)干擾后面的實(shí)驗(yàn)判斷；

②根據(jù)二氧化碳與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀解答；

③依據(jù)最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷非金屬性強(qiáng)弱；

Ⅱ．原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此解答。

詳解：（1）根據(jù)裝置圖中的儀器可知A為分液漏斗；

（2）反應(yīng)生成氣體，在加入藥品之前需要檢驗(yàn)裝置的氣密性，防止氣密性不好導(dǎo)致氣體泄漏；

（3）①銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；二氧化硫也能與硅酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生硅酸沉淀，因此多余的二氧化硫需要用酸性KMnO4溶液吸收，防止干擾后面的試驗(yàn)；

②二氧化碳與Na2SiO3溶液反應(yīng)生成硅酸，證明了碳酸酸性比硅酸強(qiáng)，說(shuō)明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強(qiáng)，但必須保證生成的二氧化碳中不存在二氧化硫，所以E試管中的溶液褪色不完全，F試管中出現(xiàn)白色沉淀即可說(shuō)明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強(qiáng)；

③依據(jù)最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷非金屬性強(qiáng)弱，二氧化硫溶于水生成的是亞硫酸，不是最高價(jià)含氧酸，所以不能判斷非金屬性強(qiáng)弱；

Ⅱ．（1）該裝置是原電池，其中能量主要的轉(zhuǎn)化形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；鋅的金屬性強(qiáng)于銅，鋅是負(fù)極，銅是正極，溶液中的銅離子在正極放電析出銅，銅離子濃度減小，所以銅片周圍溶液會(huì)出現(xiàn)溶液顏色變淺的現(xiàn)象。

（2）若鋅2 min后的質(zhì)量減少1.3 g，即參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量是1.3g÷65g/mol＝0.02mol，放電時(shí)鋅失去2個(gè)電子，則導(dǎo)線中流過(guò)的電子為0.04mol。

（3）若將裝置的鋅片換為石墨棒，電解質(zhì)溶液換為FeCl3溶液，此時(shí)銅電極是負(fù)極，石墨電極是正極，溶液中的鐵離子放電，則其正極反應(yīng)為Fe3＋＋e－＝Fe2＋。