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，設計了如圖裝置來一次性完成碳族元素中C與Si的非金屬性強弱比較的實驗研究；乙同學設計了如圖裝置來驗證鹵族元素性質的遞變規律。

據如圖回答：

(1)甲同學設計實驗的依據是____________________________________。

(2)寫出選用的化學試劑：B____________，其作用為___________。

(3)C中反應的離子方程式為____________________________________________。

據如圖回答：

乙同學的實驗過程：

Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。

Ⅱ.當B和C中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾。

Ⅲ.當B中溶液由黃色變為棕紅色時，關閉活塞a。

Ⅳ.打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D振蕩，靜置后CCl4層溶液變為紫紅色。

(4)寫出B處反應的離子方程式 ___________________________________________。

(5)A中驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是_____________________。

(6)過程Ⅲ實驗的目的是_________________________。

(7)綜合甲、乙兩同學的實驗得出的結論是：同主族元素從上到下元素的非金屬逐漸減弱，其原因是___________________________________________（試從原子結構角度解釋）。

Answer 1

【答案】 較強酸制較弱酸 飽和NaHCO3 溶液 吸收揮發出來的HCl氣體 CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32_或2CO2+SiO32-+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3_ Cl2＋2Br- =Br2＋2Cl- 濕潤淀粉KI試紙變藍 確認裝置C的黃色溶液無Cl2，否則Cl2也能氧化KI溶液，對溴置換碘的實驗造成干擾（合理即可） 最外層電子數相同，電子層數增加，原子半徑依次增大，對最外層電子引力減小（合理即可）

【解析】(1)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設計，所以甲同學設計實驗的依據是較強酸制較弱酸；(2)由于鹽酸和碳酸鹽反應生成的CO2中含有揮發出的氯化氫氣體，所以在通入硅酸鈉溶液中之前需要先除去氯化氫，則選用的化學試劑為飽和NaHCO3 溶液；(3)C中反應是CO2與可溶性硅酸鹽反應，反應的離子方程式為CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32_或2CO2+SiO32-+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3_；(4)氯氣具有氧化性，能把溴離子氧化為單質溴，則B處反應的離子方程式為Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl-；(5)氯氣能把碘化鉀氧化為單質碘，碘遇淀粉顯藍色，則A中驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是濕潤淀粉KI試紙變藍；(6)當B中溶液由黃色變為棕紅色時，說明氯氣已經完全被消耗，所以過程Ⅲ實驗的目的是確認裝置C的黃色溶液無Cl2，否則Cl2也能氧化KI溶液，對溴置換碘的實驗造成干擾；(7)綜合甲、乙兩同學的實驗得出的結論是：同主族元素從上到下元素的非金屬逐漸減弱，這是由于同主族元素的最外層電子數相同，電子層數增加，原子半徑依次增大，原子核對最外層電子引力減小，導致非金屬性逐漸減弱。