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N、C、Si三種非金屬元素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性質(zhì)的遞變規(guī)律．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)計實驗的依據(jù)是

 

；寫出選用物質(zhì)的名稱：A

 

，B

 

，C

 

；
（2）上述反應(yīng)的離子方程式分別為

 

；

 

．
（3）乙同學(xué)的實驗原理是

 

．寫出B處的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律

專題：實驗題,元素周期律與元素周期表專題

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弱比較，根據(jù)強酸制弱酸來回答即可；
（2）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)來書寫離子方程式；
（3）根據(jù)氧化性強的單質(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)物來分析．

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弱比較的實驗研究，硫酸的酸性強于碳酸，碳酸酸性強于硅酸，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性越強，則原子的非金屬性越強，依據(jù)強酸制弱酸來設(shè)計反應(yīng)，所以A為硝酸，B為碳酸鈣，C為硅酸鈉溶液，
故答案為：強酸制弱酸；硝酸；碳酸鈣；硅酸鈉溶液；
（2）硝酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳、硝酸鈣和水，其反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+2CO₂↑+H₂O；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：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+2CO₂↑+H₂O；SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（3）根據(jù)題干信息：乙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，所以乙同學(xué)的實驗原理是活潑的非金屬單質(zhì)置換較不活潑的非金屬單質(zhì)，高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生氯氣，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A處：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，B：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，
故答案為：活潑的非金屬單質(zhì)置換較不活潑的非金屬單質(zhì)；Cl₂+2I^-=2Cl^-+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．