Question

13．某研究性學習小組設(shè)計了兩組實驗來探究元素周期律．甲同學根據(jù)元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)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(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律．圖2中，D、E、F三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤紅紙條．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(zhì)名稱為：A稀硝酸，B碳酸鈣或碳酸鋇；C處反應的離子方程式為：SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
（2）乙同學的實驗中圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O；E處的實驗現(xiàn)象為變藍色，F(xiàn)處的實驗現(xiàn)象為紅色褪色．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)信息知道：甲同學根據(jù)元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關(guān)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(jù)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(jù)氧化性強的單質(zhì)可以將氧化性弱的單質(zhì)從其鹽中置換出來結(jié)合反應產(chǎn)物確定實驗現(xiàn)象．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息：甲同學根據(jù)元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)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；SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（2）根據(jù)題干信息：乙同學設(shè)計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，所以乙同學的實驗原理是同主族單質(zhì)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(chǎn)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(zhì)，即D處：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，E：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂，所以E處的現(xiàn)象變藍，剩余的氯氣能使?jié)駶櫦t紙褪色，即F處的現(xiàn)象是紅色褪色，
故答案為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O； 變藍色； 紅色褪色．

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(shè)計結(jié)合起來，具有較強的綜合性，有一定的難度，注意實驗設(shè)計的原理和方法．