某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系.设计了如图1装置来一次性完成N.C.Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究,乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律．图2中.A.B.C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花.湿润的淀粉KI试纸.湿润红纸．已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．
甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究；
乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律．图2中，A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸．已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气和MnCl₂等．

（1）甲同学实验中选用的物质化学式为：AHNO₃，BNa₂CO₃溶液、Na₂SiO₃，CNa₂SiO₃/K₂SiO₃；
（2）C处反应的离子方程式为SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂过量）；
（3）写出乙同学的实验中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；
（4）A处反应的离子方程式为Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（5）B处的实验现象为试纸变蓝．

分析（1）元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，利用强酸制弱酸原理分析；
（2）图1烧杯中为二氧化碳与硅酸钠反应；
（3）浓盐酸和高锰酸钾在常温下发生氧化还原反应生成氯气；
（4）非金属性Cl＞Br，单质的氧化性Cl₂＞Br₂，卤素单质之间可发生置换反应；
（5）通过B处的气体主要是氯气，氯气能氧化碘离子，I₂与淀粉作用显示蓝色．

解答解：（1）根据题干信息：甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究，硝酸的酸性强于碳酸，碳酸酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则原子的非金属性越强，所以A为稀硝酸，B为碳酸钙或碳酸钡或碳酸钠，C为硅酸钠或硅酸钾溶液，化学式分别为：HNO₃、CaCO₃/BaCO₃/Na₂CO₃溶液、Na₂SiO₃/K₂SiO₃，
故答案为：HNO₃；CaCO₃/BaCO₃/Na₂CO₃；Na₂SiO₃/K₂SiO₃；
（2）图1烧杯中为二氧化碳与硅酸钠反应，其反应的离子方程式为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足），或是SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂过量），
故答案为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-（CO₂不足）或SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-（CO₂过量）；
（3）乙同学的实验中圆底烧瓶中浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应生成氯气，反应方程式为：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；
（4）单质的氧化性Cl₂＞Br₂，则A处氯气通过沾有NaBr溶液的棉花，发生置换反应生成溴，反应的离子方程式为Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（5）通过B处的气体主要是氯气，氯气能氧化碘离子，Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，碘与淀粉作用显示蓝色，所以B处的现象变蓝，
故答案为：试纸变蓝．

点评本题考查探究元素周期律实验方案设计，综合运用元素及其化合物、元素周期律与非金属性强弱比较的有关知识是解答关键，具有较强的综合性，注意实验设计的原理和方法，题目难度中等．

练习册系列答案

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相关题目

	A．	非自发反应在任何条件下都不能发生
	B．	冰融化为水的过程中△H＜0，△S＞0
	C．	2H₂（g）+0₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ•mol^-1此反应在低温时可以自发进行
	D．	知道了某过程有自发性之后，可预测过程发生完成的快慢

10．下列说法错误的是（　　）

	A．	ns电子的能量可能低于（n-1）p电子的能量
	B．	₆C的电子排布式1s²2s²2p_x²反了洪特规则
	C．	电子排布式（₂₁Sc）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³违反了能量最低原理
	D．	电子排布式（₂₂Ti）1s²2s²2p⁶3s²3p¹⁰违反了泡利原理

7．关于下列各图的叙述正确的是（　　）

	A．	甲中△H₁=-（△H₂+△H₃）
	B．	乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO₂（g）═N₂O₄（g）中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态
	C．	丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况，将t_l℃时A、B的饱和溶液分别升温至t₂℃时，溶质的质量分数B＞A
	D．	丁表示常温下，稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化，则NaA溶液的pH大于等物质的量浓度的NaB溶液的pH

14．称取溴化钾试样4.1683g．溶解后转移至250m1容量瓶中，稀释至刻度．用移液管移取25.00m1，加0.1062m01．L^-1AgNO₃溶液30.00m1，过量的AgNO₃，用0.1021mol•L^-1NH₄SCN标准溶液返滴，用去8.92m1，求试样中KBr的百分含量．

4．请根据官能团的不同对下列有机物进行分类（填序号）．
①CH₃CH₂OH ②

（1）芳香烃：⑨；
（2）卤代烃：③⑥；
（3）醇：①；
（4）酚：⑤；
（5）醛：⑦；
（6）酮：②；
（7）羧酸：⑧⑩；
（8）酯：④．

11．化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用．
（1）高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu₃O₇，其中1/3的Cu以罕见的Cu³⁺形式存在．Cu³⁺基态的核外电子排布式为_1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸．
（2）磁性材料在生活和科学技术中应用广泛．研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性．下列物质适合做录音带磁粉原料的是B（填选项字母）．
A．V₂O₅ B．CrO₂ C．PbO D．ZnO
（3）屠呦呦因在抗疟药--青蒿素（C₁₅H₂₂O₅）研究中的杰出贡献，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人．青蒿素的结构简式如图l所示，碳原子的杂化方式为sp²、sp³．
（4）“可燃冰因储量大”，污染小被视为未来石油的替代能源，由甲烷和水形成的“可燃冰”结构如图2所示
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力为氢键、范德华力
②H₂O的键角大于CH₄原因为甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对，而H₂O分子有两对孤对电子，孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小

（5）锂离子电池在便携式电子设备以及电动汽车、卫星等领域显示出广阔的应用前景，该电池负极材料为石墨，石墨为层状结构（如图3），其晶胞结构如图4所示，该晶胞中有4个碳原子．已知石墨的层间距为a pm，C-C键长为b pm，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则石墨晶体的密度为$\frac{16×1{0}^{30}}{\sqrt{3}a{b}^{3}{N}_{A}}$g．cm^-3（列出计算式）．

8．

某同学欲利用图装置验证同主族元素性质递变规律．
若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄，（KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气），C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C溶液中现象为溶液变为蓝色，反应离子方程式为Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，即可证明．

9．可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是（　　）

	A．	酸性高锰酸钾溶液、溴水		B．	酸性高锰酸钾溶液、碳酸钠溶液
	C．	酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液		D．	酸性高锰酸钾溶液、氯化钠溶液

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