题目内容

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．
（1）甲同学实验中选用的物质名称为：A
 
，B
 
，C
 
；C处反应的离子方程式为
 
．
（2）写出乙同学的实验中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式
 
，A处反应的离子方程式为
 
；B处的实验现象为
 
．
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）根据信息知道：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，根据强酸制弱酸来回答即可；图1烧杯中为二氧化碳与硅酸钠反应；
（2）根据氧化性强的单质可以将氧化性弱的单质从其盐中置换出来结合反应产物确定实验现象．
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，C为硅酸钠或硅酸钾溶液，图1烧杯中为二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，其反应的离子方程式为：SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-；
故答案为：稀硝酸；碳酸钙或碳酸钡；硅酸钠或硅酸钾溶液；SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-；
（2）根据题干信息：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，所以乙同学的实验原理是同主族单质氧化性越强阴离子还原性越弱，对应元素非金属越强，高锰酸钾和浓盐酸反应会产生氯气，反应方程式为：2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氯气具有氧化性，能将溴离子、碘离子氧化为对应的单质，即A处：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，B：Cl2+2I-=2Cl-+I2，所以B处的现象变蓝，剩余的氯气能使湿润红纸褪色，即C处的现象是红色褪色，
故答案为：2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；试纸变蓝．
点评：本题将元素及其化合物、元素周期律与非金属性强弱比较的实验设计结合起来，具有较强的综合性，有一定的难度，注意实验设计的原理和方法．
练习册系列答案
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下列物质依次按照混合物、氧化物、弱电解质和非电解质的顺序排列的一组是（　　）
A、淀粉、CuO、HClO、Cu
B、普通玻璃、H2O、Fe（SCN）3、葡萄糖
C、水银、Na2O?CaO?6SiO2、BaSO4、SO3
D、KAl（SO4）2?12H2O、KClO3、NH3?H2O、CH3CH2OH
如图所示，已知A元素的最低化合价为-3价，D元素和B元素可形成2种化合物．试回答下列问题（均用具体的元素符号回答）：
（1）写出它们的元素符号：
A
 
，B
 
，C
 
，D
 
；
（2）A、B、C、D的气态氢化物稳定性最差的是
 
；
（3）A、B、C的原子半径由小到大的顺序是
 
；
（4）A、B、C三元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：
 
；
（5）用化学方程式表示元素C的非金属性大于B元素
 
．
可用来制备抗凝血药，通过如图路线合成：

（1）A与银氨溶液反应有银镜生成，写出该反应的离子方程式
 
．
（2）B→C的反应类型是
 
．
（3）写出D→E的化学方程式：
 
．
（4）写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：
 
．
（5）下列关于G的说法正确的是
 
．
a．能与溴单质反应                 b．能与金属钠反应
c.1mol G最多能和3mol氢气反应      d．分子式是C9H6O3
（6）E的同分异构体很多，除E外符合下列条件的共
 
种．
①含苯环且能与氯化铁溶液显色，②苯环上有两个取代基，③含酯基．
（7）F分子中有
 
 种不同化学环境的氢原子．

制备液晶材料时经常用到有机物Ⅰ，Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
请根据以下信息完成下列问题：
①A为丁醇且核磁共振氢谱有2种不同化学环境的氢；
②
③一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基．
（1）B按系统命名法名称为：
 
．
（2）芳香族化合物F的分子式为C7H8O，苯环上的一氯代物只有两种，则F的结构简式为：
 
．
（3）A→B、G→H的反应类型为
 
、
 
．
（4）D生成E的化学方程式为
 
．E与H反应生成I的方程式为
 
．
（5）I的同系物K相对分子质量比I小28．K的结构中能同时满足如下条件：①苯环上只有两个取代基；②分子中不含甲基．共有
 
种（不考虑立体异构）．试写出上述同分异构体中任意一种消耗NaOH最多的有机物结构简式
 
．
已知A、B、C、D四元素的核电荷数依次增加，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8．A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半．完成以下问题：
（1）写元素符号A：
 
；B：
 
；C：
 
；D：
 
．它们原子半径由大到小的顺序是
 
．（用元素符号作答）
（2）写出四元素的离子结构示意图A：
 
；B：
 
； C：
 
；D：
 
．它们离子的半径由大到小的顺序为
 
（用离子符号作答）．
（3）写出最高价氧化物对应水化物化学式：
 
、
 
、
 
、
 
．
（4）写出气态氢化物分子式：
 
．比较其稳定性大小：
 
．
（1）下面是某同学研究过氧化钠性质过程中的片断．请你帮助他完成部分实验并补全活动记录．
步骤Ⅰ：过氧化钠的颜色、状态：
 
色，
 
态．
步骤Ⅱ：类比氧化钠与水反应生成氢氧化钠的反应，过氧化钠与水反应可能有氢氧化钠生成．
步骤Ⅲ：取一个小烧杯，向其中加入少量的过氧化钠固体，然后加入适量的蒸馏水，充分振荡后，再向其中滴加酚酞溶液．现象①：用手触摸烧杯，感觉烫手，得出的结论是
 
；现象②：
 
，原因是有碱生成，得出的结论是：生成的碱是氢氧化钠；现象③：有大量的气泡产生，现象④…
步骤Ⅳ：写出氧化钠和过氧化钠分别与水反应的化学方程式：
 
，
 
．
（2）在上述过程中，他用到了研究物质性质的方法有
 
．
已知某有机物的分子式为C3HaOb（a、b均是正整数）．则下列说法中正确的是（　　）
A、当a=8，b=3时，该物质可能发生加成反应
B、无论b值大小．a都不可能为奇数
C、当a=6，b=2时，该物质不可能含有两种官能团
D、当a=6，b=2时，该物质属于酯类物质的同分异构体共有4种
使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差，下列情况会使所配溶液浓度偏低的有几项（　　）
①用天平（使用游码）称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了；②溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤；③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水；④定容时，仰视容量瓶的刻度线；⑤定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线；⑥用量筒量取一定量浓硫酸配制稀硫酸，转移到烧杯后，用少量水洗涤量筒；⑦在烧杯中溶解NaOH后，立即将所得溶液注入容量瓶中．
A、4项B、5项C、6项D、7项

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