Question

某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示：

实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。

已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO₃，B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，C装置中装有Na₂SiO₃溶液，试回答：

(1)A中反应的离子方程式为____________，C中可观察到的现象是________。

(2)B装置的作用是______________。

(3)根据实验现象推知，碳酸、硝酸、原硅酸的酸性强弱顺序是________，由此得出碳、氮、硅三种元素非金属性的强弱顺序是________________。

实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气，利用该装置探究氯元素和溴元素的非金属性强弱。

(4)写出B装置中发生反应的离子方程式：__________________________。

(5)C装置的作用是_______________________。

(6)实验结论：氧化性：________，非金属性：________。

Answer

CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 溶液变浑浊 除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气 HNO3>H2CO3>H4SiO4 N>C>Si Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ 吸收尾气，防止氯气污染环境 Cl2>Br2 Cl>Br

【解析】本题分析：本题主要考查对于探究实验“元素性质的递变规律”的评价。

(1)A中发生大理石与稀硝酸的反应，反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，C中Na2SiO3转化为H2SiO3，可观察到的现象是溶液变浑浊。

(2)硝酸具有挥发性，为了防止硝酸的干扰，需要除去硝酸， B装置的作用是除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气。

(3) 最高价氧化物水化物的酸性越强，非金属性越强。碳酸、硝酸、原硅酸的酸性强弱顺序是HNO3>H2CO3>H4SiO4，由此得出碳、氮、硅三种元素非金属性的强弱顺序是N>C>Si。

(4)A装置产生氯气，B装置发生氯气与溴化合物之间的置换反应，B装置中发生反应的离子方程式：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。

(5)氯气有毒，C装置的作用是吸收尾气，防止氯气污染环境。

(6)氯气置换溴，实验结论：氧化性：Cl2>Br2，非金属性：Cl>Br。