Question

【题目】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装置来一次性完成碳族元素中C与Si的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____________________________；写出对应装置中选用的物质：A_________，B__________，C___________；其中装置B中所盛试剂的作用为_____________；C中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：________________________________。

Answer 1

【答案】 强酸制弱酸 石灰石(CaCO3) 饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 除去CO2中的HCl气体 SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO (CO2过量) 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、Br2＋2I－===I2＋2Br－

【解析】（1）甲同学用石灰石(CaCO3)与稀盐酸制取CO2，然后用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体，最后将气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应：Na2SiO3＋2H2O＋2CO2=2NaHCO3＋H2SiO3↓，从而说明H2CO3的酸性强于H2SiO3，即证明C的非金属性强于Si。因此甲同学设计实验的依据是强酸制弱酸。根据以上分析可知A、B、C中选用的物质分别是石灰石(CaCO3)、饱和NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液；生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢，所以装置B中所盛试剂的作用为除去CO2中的HCl气体；（2）乙同学利用KMnO4与浓盐酸反应产生的Cl2，与NaBr反应置换出Br2，以及单质溴与KI溶液反应置换出I2来说明非金属性的强弱：Cl>Br>I，因此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。由于反应中氯气是过量的，则B处的离子方程式为2I－＋Cl2=2Cl－＋I2、Br2＋2I－=I2＋2Br－。