Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一組實驗來探究元素周期律．甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)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(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)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(yīng)生成氯氣．
（1）甲同學(xué)實驗中選用的物質(zhì)名稱為：A

 

，B

 

，C

 

；C處反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）寫出乙同學(xué)的實驗中圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，A處反應(yīng)的離子方程式為

 

；B處的實驗現(xiàn)象為

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)信息知道：甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系如圖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，根據(jù)強酸制弱酸來回答即可；圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)；
（2）根據(jù)氧化性強的單質(zhì)可以將氧化性弱的單質(zhì)從其鹽中置換出來結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物確定實驗現(xiàn)象．

解答： 解：（1）根據(jù)題干信息：甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計了如圖1裝置來一次性完成同主族元素非金屬性強弱比較的實驗研究，硝酸的酸性強于碳酸，碳酸酸性強于硅酸，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性越強，則原子的非金屬性越強，所以A為稀硝酸，B為碳酸鈣或碳酸鋇，C為硅酸鈉或硅酸鉀溶液，圖1燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸鈉，其反應(yīng)的離子方程式為：SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
故答案為：稀硝酸；碳酸鈣或碳酸鋇；硅酸鈉或硅酸鉀溶液；SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）根據(jù)題干信息：乙同學(xué)設(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，所以乙同學(xué)的實驗原理是同主族單質(zhì)氧化性越強陰離子還原性越弱，對應(yīng)元素非金屬越強，高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生氯氣，反應(yīng)方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，氯氣具有氧化性，能將溴離子、碘離子氧化為對應(yīng)的單質(zhì)，即A處：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，B：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，所以B處的現(xiàn)象變藍，剩余的氯氣能使?jié)駶櫦t紙褪色，即C處的現(xiàn)象是紅色褪色，
故答案為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；試紙變藍．

點評：本題將元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強弱比較的實驗設(shè)計結(jié)合起來，具有較強的綜合性，有一定的難度，注意實驗設(shè)計的原理和方法．