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、濕潤紅紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應生成氯氣。

(1)甲同學設計實驗的依據是____________________________；寫出對應裝置中選用的物質：A_________，B__________，C___________；其中裝置B中所盛試劑的作用為_____________；C中反應的離子方程式為___________________。

(2)乙同學的實驗原理是_____________________________________；寫出B處的離子方程式：________________________________。

Answer 1

【答案】 強酸制弱酸 石灰石(CaCO3) 飽和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 除去CO2中的HCl氣體 SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (CO2過量) 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 2I－＋Cl2===2Cl－＋I2、Br2＋2I－===I2＋2Br－

【解析】（1）甲同學用石灰石(CaCO3)與稀鹽酸制取CO2，然后用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl氣體，最后將氣體通入Na2SiO3溶液中，發生反應：Na2SiO3＋2H2O＋2CO2=2NaHCO3＋H2SiO3↓，從而說明H2CO3的酸性強于H2SiO3，即證明C的非金屬性強于Si。因此甲同學設計實驗的依據是強酸制弱酸。根據以上分析可知A、B、C中選用的物質分別是石灰石(CaCO3)、飽和NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液；生成的二氧化碳中含有揮發出的氯化氫，所以裝置B中所盛試劑的作用為除去CO2中的HCl氣體；（2）乙同學利用KMnO4與濃鹽酸反應產生的Cl2，與NaBr反應置換出Br2，以及單質溴與KI溶液反應置換出I2來說明非金屬性的強弱：Cl>Br>I，因此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。由于反應中氯氣是過量的，則B處的離子方程式為2I－＋Cl2=2Cl－＋I2、Br2＋2I－=I2＋2Br－。