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1裝置來一次性完成N、C、Si三種非金屬元素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。圖2中，A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤紅紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應生成氯氣和MnCl2等。

（1）甲同學實驗中選用的物質化學式為：A___________，B__________，C___________；

（2）C處反應的離子方程式為________________________ ；

（3）寫出乙同學的實驗中圓底燒瓶中發生反應的化學方程式______________________ ；

（4）A處反應的離子方程式為_________________________；

（5）B處的實驗現象為 ___________________________。

Answer 1

【答案】（1）HNO3，CaCO3/BaCO3/Na2CO3，Na2SiO3/K2SiO3

（2）SiO32-＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32-

（3）2KMnO4 + 16HCl＝2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑ + 8H2O

（4）Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-（5）試紙變藍

【解析】試題分析：（1）驗證元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，甲同學設計實驗的依據是較強酸制較弱酸原理；圓底燒瓶內的固體藥品應為大理石，不能用碳酸鈉粉末，反應劇烈，不易控制反應，所選取的酸應為稀硝酸，不能選硫酸，硫酸鈣微溶，阻止碳酸鈣與硫酸進一步反應，C裝置內盛放的是硅酸鈉溶液，則選用物質的名稱分別為A：稀硝酸，B：碳酸鈣，C：硅酸鈉溶液；

（2）C中盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性強弱，由于碳酸酸性比硅酸強，在C中通入二氧化碳氣體生成硅酸沉淀，因此燒杯中反應的離子方程式是SiO32-＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32-。

（3）高錳酸鉀具有強氧化性，能把濃鹽酸氧化為氯氣，反應的化學方程式為2KMnO4 + 16HCl＝2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑ + 8H2O。

（4）根據裝置特點和選用的試劑可知，乙同學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較不活潑的非金屬單質；單質的氧化性Cl2＞Br2＞I2，則B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應生成碘單質，碘遇淀粉變藍色，則A處的離子方程式為Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-。

（5）根據以上分析可知B處的實驗現象是試紙變藍。