Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：根據(jù)元素最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱探究元素非金屬性遞變規(guī)律．

已知A裝置的燒瓶里裝有大理石，分液漏斗里裝有稀HNO3，B裝置中裝有飽和碳酸氫鈉溶液，裝置C中裝有Na2SiO3溶液，試回答：

（1）A中反應(yīng)的離子方程式為 ，C中可觀察到的現(xiàn)象是 ．

（2）B裝置的作用是 ．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱順序是 ，由此得出碳、硅、氮三種元素非金屬性的強(qiáng)弱順序是 ．

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：已知常溫下高錳酸鉀與濃鹽酸混合可產(chǎn)生氯氣，利用該裝置探究氯和溴元素的非金屬性強(qiáng)弱．

（4）寫出B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ．

（5）C裝置的作用是 ．

Answer 1

【答案】實(shí)驗(yàn)Ⅰ：（1）CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；溶液變渾濁；

（2）除去二氧化碳中混有的硝酸蒸氣；

（3）硝酸、碳酸、硅酸；N＞C＞Si．

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：（4）2Br﹣+Cl2Br2+2Cl﹣；

（5）吸收尾氣．

【解析】試題分析：實(shí)驗(yàn)Ⅰ：元素最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，A中反應(yīng)是碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳，證明氮非金屬性大于碳；B裝置是為了吸收揮發(fā)出的硝酸蒸氣，避免證明碳的非金屬性大于硅的實(shí)驗(yàn)，C中為Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反應(yīng)生成硅酸沉淀，證明碳的非金屬性大于硅．

（1）A中反應(yīng)是碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳，證明氮非金屬性大于碳；C中為Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反應(yīng)生成硅酸沉淀，證明碳的非金屬性大于硅；

（2）B裝置是為了吸收揮發(fā)出的硝酸蒸氣，避免證明碳的非金屬性大于硅的實(shí)驗(yàn)；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和元素最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，推知C、N、Si三種元素非金屬性的強(qiáng)弱；

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：探究氯、溴的非金屬性強(qiáng)弱的遞變規(guī)律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理為A裝置：濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，氯氣通入裝置B：溴化鉀溶液中，溶液出現(xiàn)紅色，有溴單質(zhì)生成，說明氯的非金屬性強(qiáng)于溴，裝置中揮發(fā)出來的溴或氯氣都有毒，會(huì)污染空氣，所以要用裝置C：氫氧化鈉溶液吸收．

（4）氯氣通入溴化鉀溶液中，溴離子被氯氣氧化成溴單質(zhì)，據(jù)此書寫離子方程式；

（5）吸收尾氣．

解：實(shí)驗(yàn)Ⅰ：（1）A中反應(yīng)是碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的原理，硝酸的酸性強(qiáng)于碳酸，硝酸、碳酸分別為N、C的最高價(jià)含氧酸，所以可證明氮非金屬性大于碳，C中為Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反應(yīng)生成硅酸沉淀，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的原理，碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，碳酸、硅酸分別為C、Si的最高價(jià)含氧酸，所以可證明碳的非金屬性大于硅，C裝置中觀察到溶液變渾濁，

故答案為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；溶液變渾濁；

（2）硝酸易揮發(fā)，制取的二氧化碳中含有硝酸，若不除去硝酸，無(wú)法說明C裝置中觀察到溶液變渾濁是硝酸和硅酸鹽反應(yīng)，還是碳酸和硅酸鹽反應(yīng)，所以B裝置是為了吸收揮發(fā)出的硝酸蒸氣，

故答案為：除去二氧化碳中混有的硝酸蒸氣；

（3）A中反應(yīng)是碳酸鈣和稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳，C中為Na2SiO3溶液，二氧化碳通入反應(yīng)生成硅酸沉淀，證明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以碳酸、硝酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱順序是硝酸、碳酸、硅酸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和元素最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，推知C、N、Si三種元素非金屬性的強(qiáng)弱為N＞C＞Si，

故答案為：硝酸、碳酸、硅酸；N＞C＞Si．

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：（4）A裝置：濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，氯氣通入裝置B：溴化鉀溶液中，2Br﹣+Cl2Br2+2Cl﹣溶液出現(xiàn)紅色，有溴單質(zhì)生成，說明氯的非金屬性強(qiáng)于溴，

故答案為：2Br﹣+Cl2Br2+2Cl﹣；

（5）裝置中揮發(fā)出來的溴或氯氣都有毒，會(huì)污染空氣，氫氧化鈉能吸收溴單質(zhì)、氯氣，所以要用裝置C：氫氧化鈉溶液吸收，故答案為：吸收尾氣．