Question

某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

（1）甲同学设计实验的依据是_____________________________________________；

写出选用物质的名称： A____________，B__________，C____________；

反应的离子方程式为________________________________________________。

（2）乙同学的实验原理是___________________________________________________；

写出B处的离子方程式： ___________________________________________________。

（3）甲乙同学共同的实验结论：                                             

Answer

（1）强酸制弱酸 稀硝酸 碳酸钙 硅酸钠溶液

CaCO3＋2H＋= Ca2＋＋2CO2↑＋H2O，SiO32-+2CO2＋2H2O= H2SiO3↓＋2HCO3-

（2）强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质；2I－＋Cl2= 2Cl－＋I2

（3）同一主族从上到下元素非金属性依次减弱

【解析】

试题分析：（1）验证元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，甲同学设计实验的依据是强酸制弱酸原理；圆底烧瓶内的固体药品应为大理石，不能用碳酸钠粉末，反应剧烈，不易控制反应，所选取的酸应为稀硝酸，不能选硫酸，硫酸钙微溶，阻止碳酸钙与硫酸进一步反应，C装置内盛放的是硅酸钠溶液，则选用物质的名称分别为A：稀硝酸，B：碳酸钙，C：硅酸钠溶液；烧瓶中应是碳酸钙与稀硝酸反应，因为碳酸钙难溶于水，要写分子式，硝酸是强酸，要写成离子，因此烧瓶中反应的离子方程式是：CaCO3＋2H＋= Ca2＋＋2CO2↑＋H2O；C中应盛装硅酸钠溶液，以此来证明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性强弱，由于碳酸酸性比硅酸强，在C中通入二氧化碳气体生成硅酸沉淀，因此烧杯中反应的离子方程式是SiO32-+2CO2＋2H2O= H2SiO3↓＋2HCO3-。
（2）根据装置特点和选用的试剂可知，乙同学的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质；单质的氧化性Cl2＞Br2＞I2，则B处氯气通过湿润的淀粉KI试纸，氯气与KI反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝色，则B处的离子方程式为2I－＋Cl2= 2Cl－＋I2。

（3）甲乙同学共同的实验结论是同一主族从上到下元素非金属性依次减弱。

考点：考查元素及其化合物、元素周期律与非金属性强弱比较的实验设计与评价。