5．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)來探究元素周期律．
甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價(jià)含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖1裝置來一次性完成同主族元素C和Si的非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)研究；乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2裝置來驗(yàn)證鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，
圖2中A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅紙．（已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣）．

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，固體B為大理石，試劑A為①（填序號）；
①稀硝酸     ②濃鹽酸     ③NaOH溶液    ④Na2SiO3溶液
（2）寫出圖1燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O；
（3）甲同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)圖1燒杯中現(xiàn)象為出現(xiàn)白色沉淀；
（4）乙同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)圖2中B處的現(xiàn)象為濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)；
（5）寫出圖2中A處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；
（6）乙同學(xué)用圖2來完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性：Cl2＞Br2＞I2，你認(rèn)為合理嗎？不合理（填“合理”或“不合理”）理由是通過B的氣體主要是Cl2，即不能說明氧化性Br2＞I2．

分析 （1）元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，驗(yàn)證元素非金屬性，由圖可知應(yīng)是利用最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱比較，固體B為大理石，則試劑A為某元素的最高價(jià)含氧酸；
（2）圖1燒瓶中硝酸與碳酸鈣反應(yīng)生成硝酸鈣和二氧化碳、水；
（3）C中應(yīng)盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，碳酸酸性比硅酸強(qiáng)；
（4）單質(zhì)的氧化性Cl2＞Br2＞I2，則B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，生成I2；
（5）濃鹽酸和高錳酸鉀在常溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，非金屬性Cl＞Br＞I，單質(zhì)的氧化性Cl2＞Br2＞I2，鹵素單質(zhì)之間可發(fā)生置換反應(yīng)；
（6）通過B處的氣體主要是氯氣，氯氣能氧化碘離子，不能證明氧化性Br2＞I2．

解答 解：（1）元素非金屬性與對應(yīng)最高價(jià)含氧酸之間的關(guān)系，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，用如圖1裝置來一次性完成同主族元素C和Si的非金屬性強(qiáng)弱比較，B為大理石，則試劑A為某元素的最高價(jià)含氧酸，四種溶液中只有①稀硝酸為氮元素的最高價(jià)含氧酸，所以試劑A為硝酸，用硝酸制取二氧化碳，用二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)制硅酸，
故答案為：①；
（2）圖1燒瓶中硝酸與碳酸鈣反應(yīng)，生成硝酸鈣和二氧化碳、水，因?yàn)樘妓徕}難溶于水，寫化學(xué)式，硝酸是強(qiáng)酸，拆寫成離子，因此燒瓶中反應(yīng)的離子方程式是：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O，
故答案為：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O；
（3）C中應(yīng)盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱，由于碳酸酸性比硅酸強(qiáng)，在C中通入二氧化碳?xì)怏w生成硅酸沉淀，因此燒杯中反應(yīng)的離子方程式是：CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-，H2SiO3是白色膠狀沉淀，
故答案為：出現(xiàn)白色沉淀；
（4）單質(zhì)的氧化性Cl2＞Br2＞I2，則B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應(yīng)Cl2+2KI═2KCl+I2，生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)色，
故答案為：濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)；
（5）單質(zhì)的氧化性Cl2＞Br2＞I2，A處氯氣通過沾有NaBr溶液的棉花，發(fā)生置換反應(yīng)生成溴，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，
故答案為：Cl2+2Br-=Br2+2Cl-；
（6）通過B處的氣體主要是氯氣，氯氣能氧化碘離子，所以淀粉KI試紙變藍(lán)色，是因?yàn)锽處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應(yīng)Cl2+2KI═2KCl+I2，生成碘單質(zhì)，所以不能證明Br2＞I2，
故答案為：通過B的氣體主要是Cl2，即不能說明氧化性Br2＞I2．

點(diǎn)評 本題考查探究元素周期律實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強(qiáng)弱比較的有關(guān)知識(shí)是解答關(guān)鍵，具有較強(qiáng)的綜合性，注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

15．碳化鈦（TiC）、碳化硼（B4C3）、氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）等非氧化物陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料，有關(guān)制備這些物質(zhì)的條件選擇正確的是（　�。�
A．在高溫條件下進(jìn)行反應(yīng)B．在有氧條件下進(jìn)行反應(yīng)
C．按化學(xué)式計(jì)量投入原料D．隔絕氧氣

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置．請回答下列問題：
（1）當(dāng)電極a為Zn、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑．
（2）當(dāng)電極a為Al、電極b為Mg、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時(shí)，該裝置形成原電池的負(fù)極為Al（或a）．
（3）燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑（如O2）反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能．現(xiàn)設(shè)計(jì)一燃料電池，以電極a為正極，電極b為負(fù)極，甲烷為燃料，采用氫氧化鈉溶液為電解液；則甲烷應(yīng)通入b極（填a或b，下同），電子從b極流出，電池工作時(shí)正極區(qū)域附近的pH會(huì)（填“升高”、“降低”或“不變”），當(dāng)有16g甲烷參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為8NA．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼（即含C元素0.03%～2.0%鐵合金）進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
[探究一]
（1）將已去除表面氧化物的鐵釘放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是鐵被鈍化．
（2）取碳素鋼6.0g于15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y．
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能有Fe2+．若要確認(rèn)其中的Fe2+，應(yīng)選用D．
A．KSCN溶液和氯水 B．鐵粉和KSCN溶液C．濃氨水D．酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4反應(yīng)，然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66g．由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為80%．
[探究二]根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體，其中Q1氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.089 3g•L-1．為此設(shè)計(jì)了如圖探究實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng)）．

（3）裝置B中試劑的作用是檢驗(yàn)SO2是否除盡．
（4）分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的C+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O（用化學(xué)方程式表示）．
（5）已知洗氣瓶M中盛裝澄清石灰水，為確認(rèn)Q2的存在，需在裝置中添加洗氣瓶M于C（填序號）．
A．A之前   B．A-B間 C．B-C間  D．C-D間
（6）如果氣體Y中含有Q1，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是D中固體由黑色變紅色和E中固體由白色變藍(lán)色．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．已知鋅能溶解在NaOH溶液中，產(chǎn)生H2．某同學(xué)據(jù)此設(shè)計(jì)了測定鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的實(shí)驗(yàn)方案：將單側(cè)面積為S、質(zhì)量為m1的鍍鋅鐵皮與石墨用導(dǎo)線相連，放人6mol．L-1NaOH溶液中，當(dāng)石墨棒上不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)，取出鐵片，用水沖洗、烘干后稱量，得質(zhì)量為m2．下列說法正確的是（　�。�
A．設(shè)鋅鍍層厚度為h，鋅的密度為ρ，則h=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{ρs}$
B．鋅電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-═H2↑+2OH-
C．鋅和石墨在堿溶液中形成原電池，外電路中電流從鋅流向石墨
D．當(dāng)石墨上不再有氣泡時(shí)，立即取出鐵片，沖洗后用酒精燈加熱烘干，鐵片可能部分被氧化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．下列微粒中，屬于陰離子的是（　　）
A．含11個(gè)質(zhì)子、12個(gè)中子、10個(gè)電子的粒子
B．含18個(gè)質(zhì)子、22個(gè)中子、18個(gè)電子的粒子
C．含17個(gè)質(zhì)子、18個(gè)中子、17個(gè)電子的粒子
D．含17個(gè)質(zhì)子、20個(gè)中子、18個(gè)電子的粒子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠（離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng)）．下列敘述正確的是（　�。�
A．a中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B．b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)
C．a中銅絲上發(fā)生還原反應(yīng)D．b鐵釘上有氣泡產(chǎn)生

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．下列離子方程式書寫錯(cuò)誤的是（　　）
A．鐵與稀硫酸反應(yīng)：Fe+2H+═Fe2++H2↑
B．硫酸溶液和氫氧化鋇溶液反應(yīng)：SO42-+Ba2+═BaSO4↓
C．氯化鈉溶液中加入足量硝酸銀溶液：Ag++Cl-=AgCl↓
D．氯化鐵溶液中加入氫氧化鈉溶液：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．原子序數(shù)依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F位于周期表的前四周期．A原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍；C有2個(gè)電子層且基態(tài)原子的s軌道和p軌道的電子總數(shù)相等，C與D同主族相鄰；E的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子；F位于周期表的ds區(qū)，最外層有2個(gè)電子．
請回答下列問題：
（1）E2+的價(jià)電子排布式為3d9
（2）D在元素周期表中的位置是第四周期VIA族
（3）A元素可形成多種單質(zhì)，其中一種單質(zhì)為層狀結(jié)構(gòu)的晶體（如圖1），其中一個(gè)最小環(huán)占有A原子2個(gè)
（4）化合物AC2的中心原子的雜化方式為sp，該分子為非極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（5）用KMnO4酸性溶液吸收DC2氣體時(shí)，MnO4-被還原為Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式為：5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+；
（6）已知通常狀況下1g A單質(zhì)在C2中完全燃燒放出a kJ的熱量，請寫出表示A單質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-12a kJ/mol
（7）C與E能形成一種紅色化合物X，X可溶解于稀硫酸，得到一種紅色固體單質(zhì)和藍(lán)色溶液．試寫出該反應(yīng)的離子方程式Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O．
（8）F和D能夠形成化合物K，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶胞參數(shù)為a nm，K的化學(xué)式為ZnS，列式計(jì)算晶體K的密度$\frac{388}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-7}）^{3}}$ g/cm3（用a的代數(shù)式表示，化合物K的摩爾質(zhì)量用Mg/mol表示）

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同步練習(xí)冊答案