Question

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裝置來一次性完成同主族元素碳與硅的非金屬性強(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，A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅色試紙．已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣．
根據(jù)圖1回答：
（1）寫出選用物質(zhì)的名稱：A

硝酸

，B

碳酸鈣

C

硅酸鈉溶液

；
（2）燒瓶中反應(yīng)的離子方程式為

CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂+H₂O

；
燒杯中反應(yīng)的離子方程式為

SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足），或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量）

；
根據(jù)圖2回答：
（3）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)置換出較不活潑的非金屬單質(zhì)

；
（4）B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)

；
（5）B處的反應(yīng)的離子方程式：

2I^-+Cl₂?I₂+2Cl^-

．

Answer 1

分析：根據(jù)圖1，可知，應(yīng)該運(yùn)用弱酸制強(qiáng)酸或較強(qiáng)酸制較弱酸的實(shí)驗(yàn)原理，即用硝酸制取二氧化碳，用二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)制硅酸；
根據(jù)圖2，可知，應(yīng)該運(yùn)用非金屬單質(zhì)之間的置換反應(yīng)來判斷非金屬元素的強(qiáng)弱．

解答：解：（1）要比較碳和硅兩種元素的非金屬強(qiáng)弱，可以通過其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水合物的酸性強(qiáng)弱來判斷，即可用較強(qiáng)酸制備較弱酸，因此可考慮把CO₂氣體通入Na₂SiO₃溶液，看是否有硅酸沉淀生成．觀察圖1，B為顆粒狀固體，則可判斷B為CaCO₃，應(yīng)用硝酸（不用硫酸，因?yàn)榱蛩釤o法與碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳）與碳酸鈣反應(yīng)制取CO₂．則A是硝酸，B是碳酸鈣，C是硅酸鈉溶液．故答案為：硝酸；碳酸鈣；硅酸鈉溶液；
（2）燒瓶中應(yīng)是碳酸鈣與稀硝酸反應(yīng)，因?yàn)樘妓徕}難溶于水，要寫分子式，硝酸是強(qiáng)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．燒杯中應(yīng)是硅酸鈉和二氧化碳反應(yīng)，硅酸鈉易溶于水可寫成離子，CO₂是其他，要保留分子式，因此燒杯中反應(yīng)的離子方程式是：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：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂+H₂O；SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過量）；
（3）由圖2，根據(jù)題意，濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)會(huì)生成氯氣，然后氯氣經(jīng)過B處會(huì)與KI反應(yīng)生成I₂，由此可知，驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律的實(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)置換出較不活潑的非金屬單質(zhì)，故答案為：強(qiáng)氧化劑生成弱氧化劑；或活潑的非金屬單質(zhì)置換出較不活潑的非金屬單質(zhì)；
（4）氯氣在B處與KI反應(yīng)生成單質(zhì)碘，碘單質(zhì)與淀粉作用會(huì)變成藍(lán)色，即B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)，故答案為：濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)；
（5）B處氯氣與KI反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，其離子方程式是：2I^-+Cl₂?I₂+2Cl^-．故答案為：2I^-+Cl₂?I₂+2Cl^-．

點(diǎn)評(píng)：本題將元素及其化合物、元素周期律與實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來，考查了審題能力、思維能力，具有較強(qiáng)的綜合性，有一定的難度．