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
__________________________________________________________________；
寫出選用物質的化學式：A____________，B_____________，C____________；
（2）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____________________________________________；
(3)乙同學的實驗原理是_____________________________________________；
寫出B處的離子方程式： ___________________________________________。

Answer 1

(13分)(1)強酸制弱酸（2分）；碳酸鈣、飽和碳酸氫鈉溶液、硅酸鈉溶液（3分）　
(2) 除去CO₂中的氯化氫氣體（2分；SiO₃^2－＋2CO₂＋2H₂O＝H₂SiO₃↓＋2HCO₃^－（2分）
(3)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（2分）　
2I^－＋Cl₂＝2Cl^－＋I₂（2分）

試題分析：（1）根據圖①裝置的特點可知，甲同學設計實驗的依據是根據較強的酸制備減弱酸的原理進行設計的。A裝置是制備CO₂的，所以A中盛放的是碳酸鈣，C盛放的是硅酸鈉溶液。由于鹽酸易揮發，也能和硅酸鈉反應，生成硅酸沉淀，所以B中應該盛放飽和碳酸氫鈉溶液，除去CO₂中的氯化氫氣體。
（2）C中反應的離子方程式為SiO₃^2－＋2CO₂＋2H₂O＝H₂SiO₃↓＋2HCO₃^－。
（3）根據圖②裝置的特點可知，甲同學設計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。高錳酸鉀溶液能把氯化氫氧化生成氯氣，氯氣能把碘化鉀溶液氧化生成單質碘，反應的離子方程式是2I^－＋Cl₂＝2Cl^－＋I₂。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。該題綜合性強，側重對學生實驗能力的培養，提高學生的學科素養。有利于培養學生規范、嚴謹的實驗設計、評價能力以及操作動手能力。該題需要明確的這種類型的試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力。