Question

【題目】Ⅰ、某實驗小組同學進行如下實驗，以檢驗化學反應中的能量變化。請回答下列問題：

（1）實驗中發現，反應后①中的溫度升高；②中的溫度降低．由此判斷鋁條與鹽酸的反應是________，Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應是________．反應過程________（填“①”或“②”）的能量變化可用圖2表示。

（2）現有如下兩個反應：A、NaOH+HCl=NaCl+H2O；B、2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，以上兩個反應能設計成原電池的是________，負極材料為：________，電解質溶液為：________，負極的電極反應式為：________。

Ⅱ、某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律

（1）儀器A的名稱為________，干燥管D的作用為________。

（2）若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應生成氯氣)，C中加淀粉碘化鉀混合溶液，觀察到C中溶液________(填現象)即可證明。從環境保護的觀點考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用NaOH溶液吸收尾氣。

（3）若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中可加________溶液，觀察到C中溶液________(填現象)，即可證明，反應的離子方程式為：________，但有的同學認為該實驗不嚴謹，應在兩裝置間添加裝有________溶液的洗氣瓶，目的是________。

Answer 1

【答案】放熱反應 吸熱反應 ① B Cu FeCl3溶液 Cu﹣2e﹣=Cu2+ 分液漏斗 防止倒吸 溶液顏色變藍 Na2SiO3或K2SiO3 變渾濁，產生白色膠狀物 SiO32-+CO2(少量)+H2O=CO32-+H2SiO3↓或者SiO32-+2CO2(過量)+2H2O=2HCO3-+H2SiO3↓ 飽和NaHCO3 鹽酸具有揮發性，揮發出的HCl氣體會干擾實驗，用飽和碳酸氫鈉溶液不僅可以除雜，還可以產生更多的CO2。

【解析】

（1）①發生鋁條與鹽酸的反應，反應后中的溫度升高，說明反應過程中放出熱量，為放熱反應；②Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應，反應后溫度降低，說明該反應吸收能量，為吸熱反應；圖2中反應物的總能量高于產物的總能量，表示的為放熱反應的能量變化，可用來表示鋁與鹽酸的反應過程中能量變化，故答案為：放熱反應；吸熱反應； ①。

（2）原電池的原理是氧化還原反應，而A反應為酸堿中和屬于復分解反應，B反應有化合價的變化可以設計成原電池，結合反應方程式2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，銅化合價升高應做負極材料，比銅不活潑的金屬或石墨做正極，負極的反應為：Cu﹣2e﹣=Cu2+；電解質溶液為FeCl3，故答案為：B；Cu；FeCl3溶液；Cu﹣2e﹣=Cu2+。

Ⅱ、（1）根據儀器的構造可知A為分液漏斗，D干燥管的作用是防止氣體進入試管后產生倒吸，故答案為：分液漏斗；防止倒吸。

（2）若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應生成氯氣)，氯氣再與C中碘化鉀反應置換出碘單質，碘遇淀粉變藍，故答案為：溶液顏色變藍。

（3）若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、鹽酸與碳酸鈣反應產生二氧化碳，二氧化碳通入硅酸鹽溶液中產生硅酸白色膠狀沉淀，反應的離子方程式為：SiO32-+CO2(少量)+H2O=CO32-+H2SiO3↓或者SiO32-+2CO2(過量)+2H2O=2HCO3-+H2SiO3↓，從而可知酸性：碳酸>硅酸，則非金屬性：C>Si；但是因鹽酸具有揮發性，產生的二氧化碳中會混有氯化氫，而氯化氫也能與硅酸鹽反應產生硅酸沉淀，因此應該在通入硅酸鹽溶液前用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體，以防干擾。故答案為：Na2SiO3或K2SiO3；變渾濁，產生白色膠狀物；SiO32-+CO2(少量)+H2O=CO32-+H2SiO3↓或者SiO32-+2CO2(過量)+2H2O=2HCO3-+H2SiO3↓；飽和NaHCO3；鹽酸具有揮發性，揮發出的HCl氣體會干擾實驗，用飽和碳酸氫鈉溶液不僅可以除雜，還可以產生更多的CO2。