Question

7．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．
（1）甲同學(xué)在a、b、c、d四只燒杯中分別加入50mL冷水，再各滴加幾滴酚酞試液，依次加入大小相近的鈉（Na）、鎂（Mg）、鋁（Al）、鉀（K）金屬塊，觀察現(xiàn)象．
①甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證：同一主族，從上到下金屬元素的原子失電子能力逐漸增強(qiáng)；同一周期，從左到右金屬元素的原子失電子能力逐漸減弱；
②反應(yīng)最劇烈的燒杯中金屬是D（填字母序號(hào)）；
A．鈉          B．鎂          C．鋁         D．鉀
③寫出a燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
④實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)b、c兩只燒杯中幾乎沒有什么現(xiàn)象，要想達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?qǐng)你幫助選擇下列合適的方法BC（填字母序號(hào)）．
A．把鎂、鋁的金屬塊換成金屬粉末      B．把燒杯中的冷水換成熱水
C．把燒杯中的冷水換成鹽酸            D．把燒杯中的冷水換成氫氧化鈉溶液
（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：非金屬元素原子得電子能力越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性就越強(qiáng)．他設(shè)計(jì)了如圖裝置以驗(yàn)證碳、氮、硅元素的原子的電子能力的強(qiáng)弱．

乙同學(xué)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是塊狀固體；燒杯中盛放C的溶液．打開分液漏斗的活塞后，可觀察到燒杯中有白色沉淀生成．
①寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：AHNO₃、CNa₂SiO₃（或K₂SiO₃）；
②寫出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；
③寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+H₂O+Na₂SiO₃═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃或2CO₂+2H₂O+Na₂SiO₃═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
④碳、氮、硅元素原子得電子能力強(qiáng)弱順序?yàn)榈�＞碳＞硅�?

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)元素周期律可知，同一周期，從左到右，失電子能力減弱，元素金屬性逐漸減弱；
②先判斷金屬性強(qiáng)弱，然后根據(jù)金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)與水反應(yīng)越劇烈；
③鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，根據(jù)離子方程式的書寫方法書寫；
④反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，說明反應(yīng)速率小，根據(jù)影響速率的因素分析；
（2）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，以此解答．

解答 解：（1）①同一周期，從左到右，原子失電子能力減弱，則元素金屬性逐漸減弱；
故答案為：減弱；
②金屬性：K＞Na＞Mg＞Al，金屬性越強(qiáng)，單質(zhì)與水反應(yīng)越劇烈，故反應(yīng)最劇烈的燒杯是D，
故答案為：D；
③鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，則反應(yīng)的離子方程式：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
④反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，說明反應(yīng)速率小，升高溫度可以加快速率，所以把冷水換為熱水，把水換為鹽酸增大了溶液中氫離子的濃度，可以加快速率；
故答案為：BC；
（2）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)，硝酸；B是塊狀固體，打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，則B為碳酸鈣、C為硅酸鈉或硅酸鉀，
故答案為：HNO₃；Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）；
②燒瓶中發(fā)生硝酸與碳酸鈣的反應(yīng)，方程式為2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；
故答案為：2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；
③燒杯中發(fā)生反應(yīng)是硅酸鈉溶液中通入二氧化碳生成硅酸的反應(yīng)，二氧化碳不足生成硅酸和碳酸鈉，二氧化碳過量生成硅酸和碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+H₂O+Na₂SiO₃═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃或2CO₂+2H₂O+Na₂SiO₃═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，
故答案為：CO₂+H₂O+Na₂SiO₃═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃或2CO₂+2H₂O+Na₂SiO₃═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
④元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，由實(shí)驗(yàn)可知酸性：硝酸大于碳酸，碳酸大于硅酸，則非金屬性氮＞碳＞硅，
故答案為：氮＞碳＞硅．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，本題將元素及其化合物、元素周期律與實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來，具有較強(qiáng)的綜合性，難度不大．