Question

某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律．
（1）甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象．
①甲同学设计实验的目的是

 

；
②反应最剧烈的烧杯是

 

（填字母）；
③写出b烧杯里发生反应的离子方程式

 

．
（2）乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强．他设计了右图装置以验证碳、氮、硅元素的非金属性强弱．乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色沉淀生成．
①写出所选用物质的化学式：A、

 

； B、

 

；C、

 

．
②写出烧瓶中发生反应的化学方程式：

 

．
③写出烧杯中发生反应的化学方程式：

 

．
④碳、氮、硅元素的非金属性强弱顺序为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验题,实验设计题

分析：（1）由“研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律”可知，甲同学设计实验的目的是验证锂、钠、钾的金属性强弱；金属性越强，单质与水反应越剧烈；
（2）利用强酸制备弱酸进行，A是强酸，常温下可与铜反应，为硝酸；B是块状固体，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色沉淀生成，则B为碳酸钙、C为硅酸钠，以此解答．

解答： 解：（Ⅰ） ①由“研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律”可知，甲同学设计实验的目的是验证锂、钠、钾的金属性强弱，
故答案为：验证锂、钠、钾的活泼性（或同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强）；
②金属性K＞Na＞Li，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是C，故答案为：C；
③钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2 Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，故答案为：2 Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（Ⅱ） ①利用强酸制备弱酸进行，A是强酸，常温下可与铜反应，硝酸；B是块状固体，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色沉淀生成，则B为碳酸钙、C为硅酸钠或硅酸钾，
故答案为：HNO₃；CaCO₃；Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）；
②烧瓶中发生硝酸与碳酸钙的反应，方程式为2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，故答案为：2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；
③二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸，且生成碳酸钠，如二氧化碳过量，可生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃或2CO₂+2H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，
故答案为：CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃或2CO₂+2H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
④元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，由实验可知酸性：硝酸大于碳酸，碳酸大于硅酸，则非金属性氮＞碳＞硅，故答案为：氮＞碳＞硅．

点评：本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，本题将元素及其化合物、元素周期律与实验知识结合起来，具有较强的综合性，难度不大．