Question

16．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證元素周期律．
（Ⅰ）為了用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證鎂和鋁的金屬性強(qiáng)弱，學(xué)生甲和學(xué)生乙分別設(shè)計(jì)了兩種不同的方法：
方案一：學(xué)生甲用水作試劑，比較鎂和鋁與水反應(yīng)的情況
方案二：學(xué)生乙用稀鹽酸作試劑，比較鎂和鋁與稀鹽酸反應(yīng)的情況
回答下列問(wèn)題：
（1）學(xué)生乙在實(shí)驗(yàn)中取了一段黑色的鎂帶，投入稀鹽酸中，現(xiàn)象不十分明顯，請(qǐng)分析原因未除去鎂表面的氧化膜．
（2）學(xué)生丙另辟蹊徑，不用鎂、鋁的單質(zhì)，而用鎂、鋁的可溶鹽及一些其它化學(xué)試劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也得出正確的結(jié)論，簡(jiǎn)述學(xué)生丙用的是什么方法？取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產(chǎn)生氫氧化物沉淀，過(guò)量堿液可使生成的Al（OH）₃溶解，而Mg（OH）₂則不溶．
（Ⅱ）學(xué)生丁設(shè)計(jì)了下圖裝置以驗(yàn)證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)弱．他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可直接證明三種酸的酸性強(qiáng)弱，已知A是強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)；B是不溶于水的塊狀固體；打開(kāi)分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成．
（1）寫(xiě)出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：B：CaCO₃．
（2）寫(xiě)出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-或：2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．
（3）該實(shí)驗(yàn)有何不足之處？未除去CO₂氣體中的硝酸．

Answer 1

分析 （Ⅰ）（1）根據(jù)生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強(qiáng)弱，鎂條表面有氧化鎂，反應(yīng)現(xiàn)象不明顯；
（2）根據(jù)氫氧化鎂、氫氧化鋁是否溶于強(qiáng)堿設(shè)計(jì)；
（Ⅱ）（1）利用強(qiáng)酸制備弱酸進(jìn)行，A是強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)，為硝酸；B是塊狀固體，打開(kāi)分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，則B為碳酸鈣、C為硅酸鈉；
（2）燒杯中二氧化碳與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸和碳酸鈉（或碳酸氫鈉）；
（3）硝酸易揮發(fā)，制備的二氧化碳中含有硝酸，干擾了檢驗(yàn)結(jié)果．

解答 解：（Ⅰ）（1）根據(jù)生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強(qiáng)弱，鎂條表面有氧化鎂，未除去鎂表面的氧化膜，反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，
故答案為：未除去鎂表面的氧化膜；
（2）根據(jù)氫氧化鎂、氫氧化鋁是否溶于強(qiáng)堿設(shè)計(jì)，具體方法：取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產(chǎn)生氫氧化物沉淀，過(guò)量堿液可使生成的Al（OH）₃溶解，而Mg（OH）₂則不溶，
故答案為：取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產(chǎn)生氫氧化物沉淀，過(guò)量堿液可使生成的Al（OH）₃溶解，而Mg（OH）₂則不溶；
（Ⅱ）（1）利用強(qiáng)酸制備弱酸進(jìn)行，A是強(qiáng)酸，常溫下可與銅反應(yīng)，A是硝酸；B是塊狀固體，打開(kāi)分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，則B為CaCO₃、C為硅酸鈉或硅酸鉀，
故答案為：CaCO₃；
（2）二氧化碳可與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，且生成碳酸鈉，如二氧化碳過(guò)量，可生成碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2- 或：2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案為：CO₂+SiO₃^2-+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2- 或：2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（3）硝酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳?xì)怏w中含有硝酸，干擾了檢驗(yàn)結(jié)果，所以該實(shí)驗(yàn)的不足之處是未除去CO₂氣體中的硝酸，
故答案為：未除去CO₂氣體中的硝酸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，涉及元素周期律應(yīng)用、元素推斷、離子方程式書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>