Question

6．某研究性學習小組設計了一組實驗來探究元素周期律．甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，設計了如圖1裝置來一次性S、C、Si三種非金屬元素的非金屬性強弱比較的實驗研究；乙同學設計了如圖2裝置來驗證鹵族元素非金屬性的遞變規(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生成氯氣．

（1）根據甲同學的實驗設計寫出選用物質的化學式：AH₂SO₄，BNa₂CO₃，CNa₂SiO₃；
（2）寫出圖1裝置C中發(fā)生的離子方程式分別為SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量）；
（3）圖2中B處的現(xiàn)象是濕潤的淀粉KI試紙變藍，其反應的離子方程式Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂．
（4）你認為乙的實驗設計還存在什么缺陷？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）驗證元素非金屬性強弱，由圖可知應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；
（2）圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應；
（3）氯氣與濕潤的淀粉KI試紙中的I^-反應生成I₂，淀粉遇碘變藍色；
（4）通過B處的氣體主要是氯氣，氯氣能氧化碘離子，不能證明氧化性Br₂＞I₂．

解答 解：（1）根據題干信息：甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，設計了如圖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，最高價氧化物對應水化物酸性越強，則原子的非金屬性越強，所以A為稀H₂SO₄，B為Na₂CO₃，C為Na₂SiO₃，
故答案為：H₂SO₄；Na₂CO₃；Na₂SiO₃；
（2）圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應，其反應的離子方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足），或是SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量），
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量）；
（3）氯氣與濕潤的淀粉KI試紙中的I^-反應生成I₂，淀粉遇碘變藍色，離子方程式為Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，
故答案為：濕潤的淀粉KI試紙變藍；Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
（4）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Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，生成碘單質，所以不能證明Br₂＞I₂，
故答案為：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計結合起來，具有較強的綜合性，有一定的難度，注意實驗設計的原理和方法．