Question

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．
（1）甲同學實驗中選用的物質名稱為：A

 

，B

 

，C

 

；C處反應的離子方程式為

 

．
（2）寫出乙同學的實驗中圓底燒瓶中發生反應的化學方程式

 

，A處反應的離子方程式為

 

；B處的實驗現象為

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）根據信息知道：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；
（2）根據氧化性強的單質可以將氧化性弱的單質從其鹽中置換出來結合反應產物確定實驗現象．

解答： 解：（1）根據題干信息：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生成硅酸沉淀和碳酸鈉，其反應的離子方程式為：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）根據題干信息：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，所以乙同學的實驗原理是同主族單質氧化性越強陰離子還原性越弱，對應元素非金屬越強，高錳酸鉀和濃鹽酸反應會產生氯氣，反應方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，氯氣具有氧化性，能將溴離子、碘離子氧化為對應的單質，即A處：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，B：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，所以B處的現象變藍，剩余的氯氣能使濕潤紅紙褪色，即C處的現象是紅色褪色，
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計結合起來，具有較強的綜合性，有一定的難度，注意實驗設計的原理和方法．