Question

3．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，装置C中装有Na₂SiO₃溶液，试回答：
（1）A中反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，C中可观察到的现象是溶液变浑浊．
（2）B装置的作用是除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气．
（3）根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是N＞C＞Si．

Answer 1

分析 A装置中碳酸钙和稀硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，硝酸具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸也能和硅酸钠反应生成硅酸，从而影响碳酸酸性强弱判断，用B中碳酸氢钠吸收硝酸，C中二氧化碳、水和硅酸钠反应生成硅酸，根据强酸制取弱酸来判断硝酸、碳酸、硅酸酸性强弱；
（1）碳酸钙和稀硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水；二氧化碳、水和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸；
（2）硝酸、碳酸都能和硅酸钠反应生成硅酸，从而硝酸影响碳酸检验；
（3）根据强酸制取弱酸判断酸性强弱，元素的最高价氧化物的水化物酸性越强，其非金属性越强．

解答 解：A装置中碳酸钙和稀硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，硝酸具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸也能和硅酸钠反应生成硅酸，从而影响碳酸酸性强弱判断，用B中碳酸氢钠吸收硝酸，C中二氧化碳、水和硅酸钠反应生成硅酸，根据强酸制取弱酸来判断硝酸、碳酸、硅酸酸性强弱；
（1）碳酸钙和稀硝酸反应生成硝酸钙、二氧化碳和水，离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；二氧化碳、水和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸，所以C中看到的现象是溶液变浑浊，
故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；溶液变浑浊；
（2）硝酸、碳酸都能和硅酸钠反应生成硅酸，从而硝酸影响碳酸检验，碳酸氢钠能和稀硝酸反应生成二氧化碳，从而除去二氧化碳中存在的硝酸，故答案为：除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气；
（3）A中硝酸制取碳酸、C中碳酸制取硅酸，所以这三种酸的强弱顺序是HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，元素的最高价氧化物的水化物酸性越强，其非金属性越强，所以非金属性强弱顺序是N＞C＞Si，
故答案为：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃；N＞C＞Si．

点评 本题以实验为载体考查非金属性强弱判断，为高频考点，侧重考查学生实验探究、分析判断及总结归纳能力，注意A中生成的二氧化碳中含有硝酸，如果没有B装置则C中现象不能判断碳酸酸性强弱硅酸，题目难度不大．