Question

【題目】Ⅰ. 甲同學設計實驗探究碳、硅元素的非金屬性的相對強弱，實驗裝置如圖。根據要求完成下列各題。

（1）填寫所示儀器名稱：A__________。

（2）實驗步驟：連接儀器、______________、加藥品后，打開 a、滴入濃硫酸，加熱。

（3）問題探究：（已知酸性強弱:亞硫酸 >碳酸）

①銅與濃硫酸反應的化學方程式是________________________________；

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

②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現象是__________________。

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

Ⅱ．將等質量的鋅片和銅片用導線相連并插入500 mL CuSO4溶液中構成如圖所示的裝置。

（1）該裝置中能量主要的轉化形式是__________，銅片周圍溶液會出現________的現象。

（2）若鋅2 min后的質量減少1.3 g，則導線中流過的電子為_______mol。

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

Answer 1

【答案】 分液漏斗 檢驗裝置氣密性 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試管中出現白色沉淀 否 化學能轉化為電能 溶液顏色變淺 0.04 Fe3＋＋e－＝Fe2＋

【解析】分析：Ⅰ.（1）根據裝置圖中的儀器分析；

（2）反應生成氣體，在加入藥品之前需要檢驗裝置的氣密性；

（3）①根據銅與濃硫酸反應的生成物書寫方程式；根據多余的二氧化硫會干擾后面的實驗判斷；

②根據二氧化碳與Na2SiO3溶液反應生成硅酸沉淀解答；

③依據最高價含氧酸的酸性強弱判斷非金屬性強弱；

Ⅱ．原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發生還原反應，據此解答。

詳解：（1）根據裝置圖中的儀器可知A為分液漏斗；

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

（3）①銅與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，則反應的化學方程式是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O；二氧化硫也能與硅酸鈉反應產生硅酸沉淀，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；

②二氧化碳與Na2SiO3溶液反應生成硅酸，證明了碳酸酸性比硅酸強，說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強，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試管中出現白色沉淀即可說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強；

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

Ⅱ．（1）該裝置是原電池，其中能量主要的轉化形式是化學能轉化為電能；鋅的金屬性強于銅，鋅是負極，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出現溶液顏色變淺的現象。

（2）若鋅2 min后的質量減少1.3 g，即參加反應的鋅的物質的量是1.3g÷65g/mol＝0.02mol，放電時鋅失去2個電子，則導線中流過的電子為0.04mol。

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