Question

學習了元素周期律的有關知識后，同學們設計了多個實驗在實驗室探究同周期及同主族元素性質的遞變規律。甲組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和同周期元素非金屬性強弱比較的實驗研究；乙組同學設計了如圖2裝置來驗證鹵素單質氧化性的相對強弱的實驗。

(1) 甲組同學設計實驗的依據是                             ；寫出選用物質的名稱：A        、B        、C        ；燒杯C中發生反應的離子方程式                                                     ，通過實驗得出的結論：元素非金屬性強弱順序為                 。
(2) 乙組同學實驗過程如下：
Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。
Ⅱ.當B和C中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾。
Ⅲ.當B中溶液由黃色變為棕色時，關閉活塞a。
Ⅳ………
①驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是                    。
②B中溶液發生反應的離子方程式是                              。
③為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現象是
                                                         。
④過程Ⅲ實驗的目的是                                            。
⑤氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下                       ，            能力逐漸減弱。

Answer 1

（16分）
（1）（6分） 強酸制弱酸   硝酸 碳酸鈣 硅酸鈉   
CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-        N 〉C 〉 Si    
(2)   (10分)
①淀粉KI試紙變藍
② 
③打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D振蕩。靜止后CCl₄層溶液變為紫紅色
④確認C的黃色溶液中五Cl₂,排除Cl₂對溴置換碘實驗的干擾
⑤原子半徑逐漸增大  得電子能力

解析試題分析：（1）驗證元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系，所選取的酸應為稀硝酸，圓底燒瓶內的固體藥品應為大理石，不能用碳酸鈉粉末，反應劇烈，不易控制反應，C中應盛裝硅酸鈉溶液，以此來證明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性強弱。C中盛裝硅酸鈉溶液，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，反應的離子方程式為CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-。
(2)單質的氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，則
①氯氣和KI溶液反應生成單質碘，淀粉變藍，故答案為：試紙變藍。
②氯氣通入溴化鈉溶液中發生置換反應生成溴，反應的離子方程式為Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-。
③驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現象是打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D振蕩。靜止后CCl₄層溶液變為紫紅色。
④根據題中信息分析得知，過程Ⅲ實驗的目的是確認C的黃色溶液中五Cl₂,排除Cl₂對溴置換碘實驗的干擾。
⑤根據以上分析得，氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，得電子能力能力逐漸減弱。
考點：同一主族內元素性質遞變規律與原子結構的關系 非金屬在元素周期表中的位置及其性質遞變的規律
點評：本題考查非金屬性強弱比較的實驗設計，題目難度不大，注意實驗設計的原理和方法。