Question

8．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】设计了如图1装置来一次性完成验证非金属性S＞C＞Si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两处分别是浸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸，

（1）①甲同学设计实验的依据是最高价氧化物水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强
②A溶液的名称是稀硫酸
③烧杯中C发生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）
（2）乙同学的实验原理是通过观察玻璃管中的实验现象，验证卤族元素性质的递变．
①写出A处发生反应的离子方程式Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-
②B处的实验现象为试纸变蓝．

Answer 1

分析 （1）根据图1，可知，应该运用弱酸制强酸或较强酸制较弱酸的实验原理，即用硫酸制取二氧化碳，用二氧化碳与硅酸钠反应制硅酸来一次性完成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；B的作用是发生装置是硫酸和碳酸钠溶液发生反应，C中二氧化碳和硅酸钠反应；
（2）根据图2通过观察玻璃管中的实验现象，验证卤族元素性质的递变可知，运用非金属单质之间的置换反应来判断非金属元素的强弱，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来分析，烧瓶中的高锰酸钾溶液中滴入浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，氯气具有强氧化性，A、B两处分别是浸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸，氯气和溴化钠反应生成溴单质，和碘化钾反应生成碘单质．

解答 解：（1）①要比较碳和硅两种元素的非金属强弱，可以通过其最高价氧化物对应水合物的酸性强弱来判断，设计实验的依据是最高价氧化物水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强，
故答案为：最高价氧化物水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强；
②用较强酸制备较弱酸，因此可考虑把CO₂气体通入Na₂SiO₃溶液，看是否有硅酸沉淀生成，比较特殊和硅酸的酸性强弱，B为溶液，则可判断B为Na₂CO₃，分液漏斗中是稀硫酸与B中碳酸钠反应制取CO₂，判断硫酸和碳酸的酸性强弱，则A是稀硫酸，B是碳酸钠，C是硅酸钠溶液，
故答案为：稀硫酸；
③烧杯C中应是硅酸钠和二氧化碳反应，硅酸钠易溶于水可写成离子，CO₂是气体，要保留分子式，因此烧杯中反应的离子方程式是：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）；
（2）由图2通过观察玻璃管中的实验现象，验证卤族元素性质的递变，所以验证卤族元素性质的递变规律的实验原理是：强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换出较不活泼的非金属单质，
①根据题意，浓盐酸与高锰酸钾反应会生成氯气，氯气经过浸有NaBr溶液的棉花，A处发生氧化还原反应：Cl₂+Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案为：Cl₂+Br^-=Br₂+2Cl^-；
②氯气经过B处会与KI反应生成I₂，B处氯气与KI反应的化学方程式是：Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，碘单质遇到淀粉变蓝色，
故答案为：试纸变蓝．

点评 本题将元素及其化合物、元素周期律与实验知识结合起来，考查了审题能力、思维能力，具有较强的综合性，题目难度中等．