Question

17．某研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律．
Ⅰ．甲同學根據(jù)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裝置來一次性完成元素氮、碳、硅非金屬性強弱比較的實驗研究．已知A是強酸，B是塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，可看到有大量氣泡產(chǎn)生；燒杯中可觀察到白色沉淀生成．

（1）甲同學設計實驗的理論依據(jù)是強酸制弱酸
（2）寫出選用的物質：AHNO₃，BCaCO₃，CNa₂SiO₃（填化學式）
（3）燒杯中反應的離子方程式為CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-
（4）乙同學認為甲同學設計的實驗不夠嚴謹，應在B和C之間增加一個洗氣裝置，該裝置中應盛放
碳酸氫鈉溶液（填試劑名稱），目的是吸收揮發(fā)出來的硝酸，避免干擾
Ⅱ．丙同學設計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質的遞變規(guī)律．A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤淀粉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．
（5）A處的實驗現(xiàn)象為棉花由白色變?yōu)槌赛S色；寫出B處反應的離子方程式2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl₂充分反應后，將所得溶液蒸干并灼燒，最后得到的物質是NaCl和KCl
（6）丙同學利用此實驗證明鹵素單質氧化性：Cl₂＞Br₂＞I₂，你認為合理嗎不合理（填“合理”或“不合理”），理由是不能驗證Br₂和I₂的氧化性強弱．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)信息知道：甲同學根據(jù)元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系如圖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）依據(jù)強酸制弱酸來設計反應，所以A為硝酸，B為碳酸鈣，C為硅酸鈉溶液；
（3）圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應，根據(jù)發(fā)生的反應來書寫離子方程式；
（4）硝酸易揮發(fā)，避免干擾，所以為吸收揮發(fā)出來的硝酸，應在B和C之間增加一個洗氣裝置盛放飽和的碳酸氫鈉；
（5）NaBr溶液的棉花與氯氣反應生成單質溴，所以棉花由白色變?yōu)槌赛S色，B處濕潤淀粉KI試紙中的碘離子與氯氣反應生成單質碘，反應的離子方程式為：2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl₂充分反應后，將所得溶液蒸干并灼燒，過量的氯氣逸出，溴揮發(fā)，碘升華，所以最后得到NaCl和KCl；
（6）反應中只能證明氯氣比Br₂和I₂的氧化性強，但不能驗證Br₂和I₂的氧化性強弱．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息：甲同學根據(jù)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，依據(jù)強酸制弱酸來設計反應，故答案為：強酸制弱酸；
（2）依據(jù)強酸制弱酸來設計反應，所以A為硝酸，B為碳酸鈣，C為硅酸鈉溶液，故答案為：HNO₃；CaCO₃；Na₂SiO₃；
（3）圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應生成硅酸沉淀和碳酸鈉，其反應的離子方程式為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-，故答案為：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（4）硝酸易揮發(fā)，避免干擾，所以為吸收揮發(fā)出來的硝酸，應在B和C之間增加一個洗氣裝置盛放飽和的碳酸氫鈉，故答案為：碳酸氫鈉；吸收揮發(fā)出來的硝酸，避免干擾；
（5）NaBr溶液的棉花與氯氣反應生成單質溴，所以棉花由白色變?yōu)槌赛S色，B處濕潤淀粉KI試紙中的碘離子與氯氣反應生成單質碘，反應的離子方程式為：2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl₂充分反應后，將所得溶液蒸干并灼燒，過量的氯氣逸出，溴揮發(fā)，碘升華，所以最后得到NaCl和KCl；故答案為：棉花由白色變?yōu)槌赛S色；2I^-+Cl₂=2Cl^-+I₂；NaCl和KCl；
（6）反應中只能證明氯氣比Br₂和I₂的氧化性強，但不能驗證Br₂和I₂的氧化性強弱，故答案為：不合理；不能驗證Br₂和I₂的氧化性強弱．

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．