Question

【題目】某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計了一組實驗來探究元素周期律。

第一小組根據(jù)元素非金屬性與其對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計了如圖裝置來一次性完成同主族元素非金屬性強弱比較的實驗探究。

[查閱資料]

Ⅰ.常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣。

Ⅱ.H2SiO3難溶于水。

實驗藥品：大理石、碳酸鈉粉末、稀硝酸、硅酸鈉溶液。

[探究過程]

(1)第一小組為比較N、C、Si的非金屬性強弱，以圖中裝置進行實驗：

①燒杯C中現(xiàn)象為__________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。

②實驗預(yù)期結(jié)論：_______________________________________。

③存在問題：___________________________________________。

(2)第二小組設(shè)計了下圖裝置來驗證鹵素單質(zhì)的氧化性，A、B、C三處分別是蘸有溴化鈉溶液的棉花、濕潤的淀粉碘化鉀試紙、濕潤的紅色紙條。

①寫出A處反應(yīng)的離子方程式：_______________________________。

②B處實驗現(xiàn)象是____________________________________________。

③實驗預(yù)期結(jié)論：____________________________________________。

④存在問題：________________________________________________。

Answer 1

【答案】溶液變渾濁 CO2＋SiO32-＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32- 非金屬性：C＞Si 稀硝酸有一定的揮發(fā)性，影響C和Si非金屬性強弱的判斷 Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－ 試紙變藍 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 無法判斷Br2和I2的氧化性

【解析】

(1)驗證元素的非金屬性與其對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，可根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理，用稀硝酸與大理石反應(yīng)生成二氧化碳，再將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中，生成硅酸沉淀，由此可說明硝酸、碳酸及硅酸酸性的強弱，但硝酸有揮發(fā)性，影響了最后結(jié)果的判斷；

(2)氯氣與溴化鈉溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)溴和氯化鈉，說明氯氣氧化性強于溴，氯氣與碘化鉀溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)碘，碘遇淀粉變藍色，說明氯氣氧化性強于碘，但無法判斷Br2和I2的氧化性。

（1）①燒杯C中硅酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為SiO32-+CO2+H2O＝H2SiO3↓+CO32-；

②實驗預(yù)期結(jié)論是同主族元素從上到下非金屬性依次減弱，元素的非金屬性C＞Si，故答案為：非金屬性：C＞Si；

③硝酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出的硝酸與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，會干擾C和Si非金屬性強弱的判斷，故答案為：稀硝酸有一定的揮發(fā)性，影響C和Si非金屬性強弱的判斷；

（2）①A處氯氣與溴化鈉溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)溴和氯化鈉，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，故答案為：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－；

②B處氯氣與碘化鉀溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)碘，碘遇淀粉變藍色，故答案為：試紙變藍；

③實驗預(yù)期結(jié)論是同主族元素從上到下非金屬性依次減弱，單質(zhì)的氧化性依次減弱，單質(zhì)的氧化性Cl2＞Br2＞I2，故答案為：氧化性：Cl2＞Br2＞I2；

④實驗中沒有設(shè)計溴與碘化鉀淀粉溶液的反應(yīng)，無法判斷Br2和I2的氧化性，故答案為：無法判斷Br2和I2的氧化性。