Question

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．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．（已知高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气）
（1）甲同学设计实验的依据是

 

；请写出A与B反应的离子方程式：

 

；C烧杯中的实验现象为：

 

；C中所发生的化学反应方程式为：

 

．
（2）乙同学所设计的实验中，圆底烧瓶中发生的反应的化学方程式：

 

．写出B处的现象并用方程式解释原因：

 

．

Answer 1

考点：同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系,非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律

专题：

分析：（1）验证元素非金属性，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，A中为稀硝酸，B为碳酸钙，C中为硅酸钠，硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、硝酸钙和水，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀；
（2）浓盐酸和高锰酸钾在常温下发生氧化还原反应生成氯气，非金属性Cl＞Br＞I，单质的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，卤素单质之间可发生置换反应．

解答： 解：（1）验证元素非金属性，由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较，A中为稀硝酸，B为碳酸钙，C为硅酸钠，利用强酸制弱酸原理分析，硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、硝酸钙和水，其反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，硅酸沉淀为白色胶状沉淀，则C中发生的反应为SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
故答案为：强酸制弱酸；CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；生成白色胶状沉淀；SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（2）浓盐酸和高锰酸钾在常温下发生氧化还原反应生成氯气，其反应的方程式为：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；单质的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，则B处氯气通过湿润的淀粉KI试纸，氯气与KI反应2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，生成碘单质，碘遇淀粉变蓝色．
故答案为：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色，2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂．

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．