Question

【題目】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(duì)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(jì)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，A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤(rùn)的淀粉KI試紙、濕潤(rùn)紅紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣和MnCl2等。

（1）甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中選用的物質(zhì)化學(xué)式為：A___________，B__________，C___________；

（2）C處反應(yīng)的離子方程式為________________________ ；

（3）寫出乙同學(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______________________ ；

（4）A處反應(yīng)的離子方程式為_________________________；

（5）B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 ___________________________。

Answer 1

【答案】（1）HNO3，CaCO3/BaCO3/Na2CO3，Na2SiO3/K2SiO3

（2）SiO32-＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32-

（3）2KMnO4 + 16HCl＝2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑ + 8H2O

（4）Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-（5）試紙變藍(lán)

【解析】試題分析：（1）驗(yàn)證元素非金屬性與對(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸之間的關(guān)系，甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是較強(qiáng)酸制較弱酸原理；圓底燒瓶?jī)?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(jìn)一步反應(yīng)，C裝置內(nèi)盛放的是硅酸鈉溶液，則選用物質(zhì)的名稱分別為A：稀硝酸，B：碳酸鈣，C：硅酸鈉溶液；

（2）C中盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性強(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SiO32-＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32-。

（3）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能把濃鹽酸氧化為氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4 + 16HCl＝2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑ + 8H2O。

（4）根據(jù)裝置特點(diǎn)和選用的試劑可知，乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理是強(qiáng)氧化劑生成弱氧化劑或活潑的非金屬單質(zhì)置換較不活潑的非金屬單質(zhì)；單質(zhì)的氧化性Cl2＞Br2＞I2，則B處氯氣通過濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)色，則A處的離子方程式為Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-。

（5）根據(jù)以上分析可知B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是試紙變藍(lán)。