Question

8．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)來(lái)探究元素周期律．
【甲同學(xué)】設(shè)計(jì)了如圖1裝置來(lái)一次性完成驗(yàn)證非金屬性S＞C＞Si的實(shí)驗(yàn)研究；
【乙同學(xué)】設(shè)計(jì)了如圖2裝置來(lái)驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律．
A、B兩處分別是浸有NaBr溶液的棉花、濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，

（1）①甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是最高價(jià)氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)
②A溶液的名稱是稀硫酸
③燒杯中C發(fā)生反應(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(guò)量）
（2）乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理是通過(guò)觀察玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變．
①寫出A處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-
②B處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為試紙變藍(lán)．

Answer 1

分析 （1）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，即用硫酸制取二氧化碳，用二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)制硅酸來(lái)一次性完成C、Si三種非金屬元素的非金屬性強(qiáng)弱比較，根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸來(lái)回答即可；B的作用是發(fā)生裝置是硫酸和碳酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，C中二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)；
（2）根據(jù)圖2通過(guò)觀察玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變可知，運(yùn)用非金屬單質(zhì)之間的置換反應(yīng)來(lái)判斷非金屬元素的強(qiáng)弱，根據(jù)氧化性強(qiáng)的單質(zhì)可以將氧化性弱的單質(zhì)從其鹽中置換出來(lái)結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物來(lái)分析，燒瓶中的高錳酸鉀溶液中滴入濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，A、B兩處分別是浸有NaBr溶液的棉花、濕潤(rùn)的淀粉KI試紙，氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴單質(zhì)，和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)．

解答 解：（1）①要比較碳和硅兩種元素的非金屬?gòu)?qiáng)弱，可以通過(guò)其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水合物的酸性強(qiáng)弱來(lái)判斷，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是最高價(jià)氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)，
故答案為：最高價(jià)氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)；
②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，比較特殊和硅酸的酸性強(qiáng)弱，B為溶液，則可判斷B為Na₂CO₃，分液漏斗中是稀硫酸與B中碳酸鈉反應(yīng)制取CO₂，判斷硫酸和碳酸的酸性強(qiáng)弱，則A是稀硫酸，B是碳酸鈉，C是硅酸鈉溶液，
故答案為：稀硫酸；
③燒杯C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是氣體，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(guò)量），
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂過(guò)量）；
（2）由圖2通過(guò)觀察玻璃管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變，所以驗(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)，
①根據(jù)題意，濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)會(huì)生成氯氣，氯氣經(jīng)過(guò)浸有NaBr溶液的棉花，A處發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Cl₂+Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+Br^-=Br₂+2Cl^-；
②氯氣經(jīng)過(guò)B處會(huì)與KI反應(yīng)生成I₂，B處氯氣與KI反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色，
故答案為：試紙變藍(lán)．

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(lái)，考查了審題能力、思維能力，具有較強(qiáng)的綜合性，題目難度中等．