Question

某化學研究性學習小組為探究元素性質的變化規律，設計了如下實驗：

（1）甲同學欲比較N、C、Si的非金屬性強弱，設計了圖1所示的實驗裝置，其設計的依據是

 

；但該裝置存在缺陷，請指出

 

．
（2）乙同學設計了如圖2裝置驗證元素性質遞變規律．A、B、C處分別是蘸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅紙．乙同學可能觀察到的現象A．

 

；B．

 

；C．

 

．從環保角度考慮，該裝置有明顯不足，請指出提出改進建議

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,實驗裝置綜合

專題：實驗題

分析：（1）甲同學欲比較N、C、Si的非金屬性強弱，由圖1所示的實驗裝置可知，發生強酸制取弱酸的反應，最高價氧化物的水化物酸性越強，對應非金屬的非金屬性越強；
（2）濃鹽酸和高錳酸鉀反應生成具有強氧化性的氯氣，能分別與NaBr、KI發生氧化還原反應生成溴和碘單質，氯水具有漂白性，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中．

解答： 解：（1）因為較強的酸，可以制備較弱的酸．而非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性就越強．所以可利用硝酸和碳酸鹽反應生成CO₂，將CO₂通入到硅酸鹽溶液中生成硅酸沉淀即可以完成實驗，該裝置存在缺陷是因為硝酸具有揮發性，干擾碳酸與硅酸酸性的比較，為了排除硝酸的干擾，需要用飽和碳酸氫鈉溶液除去CO₂氣體中混有的硝酸，
故答案為：元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水合物酸性越強；缺少在B、C之間連接一個裝有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶；
（2）因為活潑的非金屬單質可以將比它不活潑的非金屬元素從其鹽溶液中給置換出來，高錳酸鉀將濃鹽酸氧化生成氯氣，氯氣將溴化鈉中的溴離子氧化產生單質溴，則A處白色變成黃色或橙黃色，產生的單質溴可以氧化碘化鉀中的碘離子生成單質碘，B處碘遇淀粉顯藍色，氯水具有漂白性，C處濕潤的紅紙褪色，因為鹵素單質均有毒，所以需要進行尾氣處理，防止污染空氣，
故答案為：白色變成黃色或橙黃色；變藍色；紅紙褪色；尾氣排入空氣污染環境，應在試管口處放一團浸有氫氧化鈉溶液的棉花．

點評：本題考查元素金屬性、非金屬性強弱的實驗設計，為高頻考點，注意把握比較金屬性、非金屬性的角度及氧化還原反應，把握實驗方法設計與裝置的綜合分析，題目難度中等．