Question

【题目】某校化学学习小组分别设计了一组实验来探究元素周期律。

第一小组根据元素非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验探究。

[查阅资料]

Ⅰ.常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

Ⅱ.H2SiO3难溶于水。

实验药品：大理石、碳酸钠粉末、稀硝酸、硅酸钠溶液。

[探究过程]

(1)第一小组为比较N、C、Si的非金属性强弱，以图中装置进行实验：

①烧杯C中现象为__________，发生反应的离子方程式为________________。

②实验预期结论：_______________________________________。

③存在问题：___________________________________________。

(2)第二小组设计了下图装置来验证卤素单质的氧化性，A、B、C三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。

①写出A处反应的离子方程式：_______________________________。

②B处实验现象是____________________________________________。

③实验预期结论：____________________________________________。

④存在问题：________________________________________________。

Answer 1

【答案】溶液变浑浊 CO2＋SiO32-＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32- 非金属性：C＞Si 稀硝酸有一定的挥发性，影响C和Si非金属性强弱的判断 Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－ 试纸变蓝 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 无法判断Br2和I2的氧化性

【解析】

(1)验证元素的非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀，由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱，但硝酸有挥发性，影响了最后结果的判断；

(2)氯气与溴化钠溶液发生置换反应生成单质溴和氯化钠，说明氯气氧化性强于溴，氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色，说明氯气氧化性强于碘，但无法判断Br2和I2的氧化性。

（1）①烧杯C中硅酸钠溶液与二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O＝H2SiO3↓+CO32-；

②实验预期结论是同主族元素从上到下非金属性依次减弱，元素的非金属性C＞Si，故答案为：非金属性：C＞Si；

③硝酸有挥发性，挥发出的硝酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，会干扰C和Si非金属性强弱的判断，故答案为：稀硝酸有一定的挥发性，影响C和Si非金属性强弱的判断；

（2）①A处氯气与溴化钠溶液发生置换反应生成单质溴和氯化钠，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，故答案为：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－；

②B处氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色，故答案为：试纸变蓝；

③实验预期结论是同主族元素从上到下非金属性依次减弱，单质的氧化性依次减弱，单质的氧化性Cl2＞Br2＞I2，故答案为：氧化性：Cl2＞Br2＞I2；

④实验中没有设计溴与碘化钾淀粉溶液的反应，无法判断Br2和I2的氧化性，故答案为：无法判断Br2和I2的氧化性。