Question

13．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了兩組實(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)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計了如圖1裝置來一次性完成N、C、Si三種非金屬元素的非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)研究；乙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律．圖2中，D、E、F三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤紅紙條．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)實(shí)驗(yàn)中選用的物質(zhì)名稱為：A稀硝酸，B碳酸鈣或碳酸鋇；C處反應(yīng)的離子方程式為：SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
（2）乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；E處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為變藍(lán)色，F(xiàn)處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為紅色褪色．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)信息知道：甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系如圖1裝置來一次性完成N、C、Si三種非金屬元素的非金屬性強(qiáng)弱比較，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸來回答即可；圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)；
（2）根據(jù)氧化性強(qiáng)的單質(zhì)可以將氧化性弱的單質(zhì)從其鹽中置換出來結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息：甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計了如圖1裝置來一次性完成同主族元素非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)研究，硝酸的酸性強(qiáng)于碳酸，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，則原子的非金屬性越強(qiáng)，所以A為稀硝酸，B為碳酸鈣或碳酸鋇，C為硅酸鈉或硅酸鉀溶液，圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸鈉，其反應(yīng)的離子方程式為：SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
故答案為：稀硝酸；碳酸鈣或碳酸鋇；SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）根據(jù)題干信息：乙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理是同主族單質(zhì)氧化性越強(qiáng)陰離子還原性越弱，對應(yīng)元素非金屬越強(qiáng)，高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生氯氣，反應(yīng)方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，氯氣具有氧化性，能將溴離子、碘離子氧化為對應(yīng)的單質(zhì)，即D處：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，E：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，所以E處的現(xiàn)象變藍(lán)，剩余的氯氣能使?jié)駶櫦t紙褪色，即F處的現(xiàn)象是紅色褪色，
故答案為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O； 變藍(lán)色； 紅色褪色．

點(diǎn)評 本題將元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)設(shè)計結(jié)合起來，具有較強(qiáng)的綜合性，有一定的難度，注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原理和方法．