Question

12．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裝置來一次性完成同主族元素C和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，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、濕潤的紅紙．已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應生成氯氣．

（1）從以下所給物質中選出甲同學設計的實驗所用到物質：圖1中試劑A、B為（填序號）①、④；
①稀硫酸溶液； ②濃鹽酸； ③石灰石；④碳酸鈉粉末；⑤Na₂SiO₃溶液
寫出圖1燒瓶中發生反應的離子方程式CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）甲同學所做實驗圖1燒杯中現象為出現白色膠狀沉淀；
（3）乙同學所做實驗圖2中B處的現象為濕潤的淀粉KI試紙變藍；
（4）寫出圖2中A處發生反應的離子方程式：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．

Answer 1

分析 （1）驗證元素非金屬性，由圖可知應是利用最高價含氧酸的酸性強弱比較，由于鹽酸易揮發，所選取的酸應為稀硫酸，硫酸鈣微弱，不能選擇碳酸鈣，固體藥品應為碳酸鈉，燒瓶中是碳酸鈉與稀硫酸反應，生成硫酸鈉、水、二氧化碳；
（2）C中應盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明碳酸、硅酸的酸性強弱，碳酸酸性比硅酸強．
（3）氯氣能夠將碘化鉀氧化成碘單質，碘單質遇到淀粉顯示藍色；
（4）圖2A處氯氣將溴離子氧化成溴單質，據此寫出反應的離子方程式．

解答 解：（1）①驗證元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，驗證元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，由于鹽酸易揮發，所選取的酸應為稀硫酸，硫酸鈣微弱，不能選擇碳酸鈣，固體藥品應為碳酸鈉，燒瓶中是碳酸鈉與稀硫酸反應，生成硫酸鈉、水、二氧化碳，燒瓶中反應的離子方程式是：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：①、④；CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；
（2）C中應盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明碳酸、硅酸的酸性強弱，由于碳酸酸性比硅酸強，在C中通入二氧化碳氣體生成硅酸沉淀，因此燒杯中反應的離子方程式是CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，H₂SiO₃是白色膠狀沉淀，
故答案為：出現白色膠狀沉淀；
（3）單質的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，則B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應Cl₂+2KI═2Cl^-+I₂，生成碘單質，碘遇淀粉變藍色．
故答案為：濕潤的淀粉KI試紙變藍；
（4）單質的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，A處氯氣通過沾有NaBr溶液的棉花溴化鈉溶液，發生置換反應生成溴，反應的離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．

點評 本題考查元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強弱比較，題目難度中等，注意掌握實驗設計的原理和方法，明確常見元素單質及其化合物性質為解答關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學實驗能力．