Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一組實驗來探究元素周期律．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裝置來一次性完成同主族元素C和Si的非金屬性強弱比較的實驗研究；乙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素的性質(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)計的實驗，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⁺+H₂O+CO₂↑

；
（3）甲同學(xué)所做實驗圖1燒杯中現(xiàn)象為

出現(xiàn)白色沉淀

；
（4）乙同學(xué)所做實驗圖2中B處的現(xiàn)象為

濕潤的淀粉KI試紙變藍

；
（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來完成實驗驗證鹵素單質(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

．

Answer 1

分析：（1）驗證元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，所選取的酸應(yīng)為稀硝酸；
（2）燒瓶中是碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)，生成硝酸鈣、水、二氧化碳．
（3）C中應(yīng)盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性強弱，碳酸酸性比硅酸強．
（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．

解答：解：（1）驗證元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，圓底燒瓶內(nèi)的固體藥品應(yīng)為大理石，不能用碳酸鈉粉末，反應(yīng)劇烈，不易控制反應(yīng)，所選取的酸應(yīng)為稀硝酸，不能選硫酸，硫酸鈣微溶，阻止碳酸鈣與硫酸進一步反應(yīng)，故答案為：①；
（2）燒瓶中應(yīng)是碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)，因為碳酸鈣難溶于水，要寫分子式，硝酸是強酸，要寫成離子，因此燒瓶中反應(yīng)的離子方程式是：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）C中應(yīng)盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性強弱，由于碳酸酸性比硅酸強，在C中通入二氧化碳氣體生成硅酸沉淀，因此燒杯中反應(yīng)的離子方程式是CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，H₂SiO₃是白色沉淀，
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═2Cl^-+I₂，生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍色，
故答案為：濕潤的淀粉KI試紙變藍； 
（5）單質(zhì)的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，A處氯氣通過沾有NaBr溶液的棉花溴化鈉溶液，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試紙變藍色，是因為B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應(yīng)Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，生成碘單質(zhì)，所以不能證明Br₂＞I₂，故答案為：不合理；通過B的氣體主要是Cl₂，即不能說明氧化性Br₂＞I₂．

點評：本題將元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強弱比較的實驗設(shè)計結(jié)合起來，具有較強的綜合性，有一定的難度，注意實驗設(shè)計的原理和方法．