Question

【題目】某研究性學習小組設計了一組實驗來探究元素周期律．甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，選用硫酸、鹽酸、CaCO3、Na2SO4溶液、Na2SiO3溶液中某些試劑，設計了如圖1裝置來一次性完成同主族元素碳與硅的非金屬性強弱比較的實驗研究；乙同學設計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質的遞變規律，A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅色試紙．已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應生成氯氣．

根據圖1回答：
（1）寫出選用物質為：A ， C
（2）燒瓶中反應的離子方程式為
（3）有同學認為甲同學的實驗設計有明顯的不足，你認為不足之處為 ．
根據圖2回答：
（4）根據乙同學的實驗原理可推測氯、溴、碘元素的非金屬性強弱順序為：
（5）B處的實驗現象是；
（6）B處的反應的離子方程式： ．
（7）有同學認為乙同學的實驗設計也有明顯的不足，你認為不足之處為 ．

Answer 1

【答案】
（1）硝酸；硅酸鈉溶液
（2）CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
（3）硝酸易揮發，生成的二氧化碳氣體中會混有硝酸蒸氣，裝置中無除雜裝置
（4）Cl＞Br＞I
（5）濕潤的淀粉KI試紙變藍
（6）2I﹣+Cl2?I2+2Cl﹣
（7）通過B的氣體主要是Cl2 ， 即不能說明氧化性Br2＞I2
【解析】解：（1）要比較碳和硅兩種元素的非金屬強弱，可以通過其最高價氧化物對應水合物的酸性強弱來判斷，即可用較強酸制備較弱酸，因此可考慮把CO2氣體通入Na2SiO3溶液，看是否有硅酸沉淀生成．觀察圖1，B為顆粒狀固體，則可判斷B為CaCO3 ， 應用硝酸（不用硫酸，因為硫酸無法與碳酸鈣反應制取二氧化碳）與碳酸鈣反應制取CO2 ． 則A是硝酸，B是碳酸鈣，C是硅酸鈉溶液．所以答案是：硝酸；硅酸鈉溶液；
（2.）燒瓶中應是碳酸鈣與稀硝酸反應，因為碳酸鈣難溶于水，要寫分子式，硝酸是強酸，要寫成離子，因此燒瓶中反應的離子方程式是：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，所以答案是：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；
（3.）B中硝酸與碳酸鈣反應，由于反應中硝酸具有揮發性，可能是揮發出的硝酸溶于水與硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，所以會對二氧化碳與硅酸鈉的反應產生干擾，裝置中缺少除雜裝置，所以答案是：硝酸易揮發，生成的二氧化碳氣體中會混有硝酸蒸氣，裝置中無除雜裝置；根據圖2回答：
（4.）由圖2，A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅色試紙，根據題意，濃鹽酸與高錳酸鉀反應會生成氯氣，氯氣通過A處的溴化鈉溶液發生反應生成溴單質，然后氯氣經過B處會與KI反應生成I2 ， 由此可知，驗證鹵族元素性質的遞變規律的實驗原理是：強氧化劑生成弱氧化劑 或活潑的非金屬單質置換出較不活潑的非金屬單質，氯、溴、碘元素的非金屬性強弱順序為Cl＞Br＞I，所以答案是：Cl＞Br＞I；
（5.）氯氣在B處與KI反應生成單質碘，碘單質與淀粉作用會變成藍色，即B處的實驗現象是：濕潤的淀粉KI試紙變藍，所以答案是：濕潤的淀粉KI試紙變藍；
（6.）B處氯氣與KI反應的化學方程式是：Cl2+2KI═2Cl﹣+I2 ， 其離子方程式是：2I﹣+Cl2I2+2Cl﹣ ． 所以答案是：2I﹣+Cl2I2+2Cl﹣；
（7.）通過B處的氣體主要是氯氣，氯氣能氧化碘離子，所以淀粉KI試紙變藍色，是因為B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應Cl2+2KI═2Cl﹣+I2 ， 生成碘單質，所以不能證明Br2＞I2 ， 所以答案是：通過B的氣體主要是Cl2 ， 即不能說明氧化性Br2＞I2 ．