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．（已知高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣）
（1）甲同學(xué)設(shè)計實驗的依據(jù)是

 

；請寫出A與B反應(yīng)的離子方程式：

 

；C燒杯中的實驗現(xiàn)象為：

 

；C中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

 

．
（2）乙同學(xué)所設(shè)計的實驗中，圓底燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．寫出B處的現(xiàn)象并用方程式解釋原因：

 

．

Answer 1

考點：同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,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：

分析：（1）驗證元素非金屬性，由圖可知應(yīng)是利用最高價含氧酸的酸性強弱比較，利用強酸制弱酸原理分析，A中為稀硝酸，B為碳酸鈣，C中為硅酸鈉，硝酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳、硝酸鈣和水，二氧化碳與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀；
（2）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)．

解答： 解：（1）驗證元素非金屬性，由圖可知應(yīng)是利用最高價含氧酸的酸性強弱比較，A中為稀硝酸，B為碳酸鈣，C為硅酸鈉，利用強酸制弱酸原理分析，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⁺+CO₂↑+H₂O，二氧化碳與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，硅酸沉淀為白色膠狀沉淀，則C中發(fā)生的反應(yīng)為SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
故答案為：強酸制弱酸；CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；生成白色膠狀沉淀；SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（2）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，其反應(yīng)的方程式為：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；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)2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍色．
故答案為：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；濕潤的淀粉碘化鉀試紙變?yōu)樗{色，2I^-+Cl₂═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．