Question

5．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的性質遞變規(guī)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）甲同學設計的實驗，固體B為大理石，試劑A為①（填序號）；
①稀硝酸     ②濃鹽酸     ③NaOH溶液    ④Na₂SiO₃溶液
（2）寫出圖1燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式2H⁺+CaCO₃=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）甲同學所做實驗圖1燒杯中現象為出現白色沉淀；
（4）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；
（5）寫出圖2中A處發(fā)生反應的離子方程式Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（6）乙同學用圖2來完成實驗驗證鹵素單質氧化性：Cl₂＞Br₂＞I₂，你認為合理嗎？不合理（填“合理”或“不合理”）理由是通過B的氣體主要是Cl₂，即不能說明氧化性Br₂＞I₂．

Answer 1

分析 （1）元素的非金屬性越強，其最高價含氧酸的酸性越強，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，固體B為大理石，則試劑A為某元素的最高價含氧酸；
（2）圖1燒瓶中硝酸與碳酸鈣反應生成硝酸鈣和二氧化碳、水；
（3）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；
（4）單質的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，則B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，生成I₂；
（5）濃鹽酸和高錳酸鉀在常溫下發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，非金屬性Cl＞Br＞I，單質的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，鹵素單質之間可發(fā)生置換反應；
（6）通過B處的氣體主要是氯氣，氯氣能氧化碘離子，不能證明氧化性Br₂＞I₂．

解答 解：（1）元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，元素的非金屬性越強，其最高價含氧酸的酸性越強，用如圖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，B為大理石，則試劑A為某元素的最高價含氧酸，四種溶液中只有①稀硝酸為氮元素的最高價含氧酸，所以試劑A為硝酸，用硝酸制取二氧化碳，用二氧化碳與硅酸鈉反應制硅酸，
故答案為：①；
（2）圖1燒瓶中硝酸與碳酸鈣反應，生成硝酸鈣和二氧化碳、水，因為碳酸鈣難溶于水，寫化學式，硝酸是強酸，拆寫成離子，因此燒瓶中反應的離子方程式是：2H⁺+CaCO₃=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：2H⁺+CaCO₃=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）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：出現白色沉淀；
（4）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═2KCl+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；
（5）單質的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，A處氯氣通過沾有NaBr溶液的棉花，發(fā)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^-；
（6）通過B處的氣體主要是氯氣，氯氣能氧化碘離子，所以淀粉KI試紙變藍色，是因為B處氯氣通過濕潤的淀粉KI試紙，氯氣與KI反應Cl₂+2KI═2KCl+I₂，生成碘單質，所以不能證明Br₂＞I₂，
故答案為：通過B的氣體主要是Cl₂，即不能說明氧化性Br₂＞I₂．

點評 本題考查探究元素周期律實驗方案設計，綜合運用元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強弱比較的有關知識是解答關鍵，具有較強的綜合性，注意實驗設計的原理和方法，題目難度中等．