Question

某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如下图所示：

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，装置C中装有Na₂SiO₃溶液，试回答：

（1）A中反应的离子方程式为__________________________________。

（2）B装置的作用是____________，C中可观察到的现象是__________________________。

（3）根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是________________，由此得出碳、硅、氮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，利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。（B装置中装有NaBr溶液，C装置中装有NaOH溶液）

（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：非金属性：Cl______Br（填“＞”或“<”）。

Answer

（1）CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O；（2）除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气，有白色胶状沉淀生成 ； （3）HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，N＞C＞Si；（4）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；（5）吸收尾气，防止氯气污染环境；（6）Cl＞Br。

【解析】试题分析：（1）利用硝酸的酸性强于碳酸，发生反应：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O；（2）因为硝酸易挥发对实验产生干扰，必须除去，因此饱和碳酸氢钠溶液作用除去CO2中的硝酸蒸气，碳酸的酸性强于硅酸，发生SiO32－＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO32－，有白色胶状沉淀；（3）利用酸性强的制取酸性弱的，即HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，即N＞C＞Si；（4）A装置中制取Cl2，发生的反应是Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2；（5）氯气有毒，污染空气，因此C装置的作用是吸收尾气；（6）利用氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故Cl＞Br。

考点：考查实验设计的评价、（非）金属性强弱的比较等知识。