Question

16．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）畫出虛線框內(nèi)的實驗裝置圖，并注明所加試劑飽和食鹽水，說明裝置的作用除去Cl₂中的HCl氣體．
（2）裝置B中盛放的試劑是A（選填下列所給試劑的代碼），B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓．
A．Na₂S溶液         B．Na₂SO₃溶液        C．Na₂SO₄溶液
（3）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)．
（4）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)．

Answer 1

分析 （1）從除雜質(zhì)的角度思考，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，據(jù)此解答；
（2）從置換反應(yīng)判斷元素非金屬性強(qiáng)弱分析，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；
（3）從原子結(jié)構(gòu)的特點思考，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)；
（4）從判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法去思考，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．

解答 解：（1）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；
（2）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↓，離子方程式為：S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；
故答案為：A；S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；
（3）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)；
（4）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）．

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．