问题 问答题

某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律.

甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究;

乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律,A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红色纸条.

已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气.

可选择的试剂有:大理石、碳酸钠粉末、浓盐酸、稀硝酸、硅酸钠溶液.

(1)甲同学实验中(图1):

①从给出试剂中选出最佳物质:A______,B______.(填化学式)

②烧杯C中发生反应的离子方程式为______.

(2)乙同学实验中(图2):

①写出A处反应的离子方程式______.

②B处实验现象是______.

③若高锰酸钾的还原产物为Mn2+,当有0.04mol高锰酸钾参加反应时,则可生成标准状况下的氯气的体积为______L.

答案

(1)①验证元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,所选取的酸应为稀硝酸,圆底烧瓶内的固体药品应为大理石,不能用碳酸钠粉末,反应剧烈,不易控制反应,C中应盛装硅酸钠溶液,以此来证明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性强弱,故答案为:HNO3;CaCO3

②C中盛装硅酸钠溶液,由于碳酸酸性比硅酸强,在C中通入二氧化碳气体生成硅酸沉淀,

反应的离子方程式为CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-,故答案为:CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-

(2)单质的氧化性Cl2>Br2>I2,则

①氯气通入溴化钠溶液中发生置换反应生成溴,反应的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

故答案为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

②氯气和KI溶液反应生成单质碘,淀粉变蓝,故答案为:试纸变蓝;

③根据电子守恒可得关系式:2KMnO4~5Cl2,当有0.04mol高锰酸钾参加反应时,生成n(Cl2)=0.04mol×

5
2
=0.1mol,

则V(Cl2)=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,

故答案为:2.24.

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