Question

7．某研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律．
（1）甲同學在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甲同學設計實驗的目的是驗證：同一主族，從上到下金屬元素的原子失電子能力逐漸增強；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反應最劇烈的燒杯中金屬是D（填字母序號）；
A．鈉          B．鎂          C．鋁         D．鉀
③寫出a燒杯中發(fā)生反應的離子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
④實驗中發(fā)現(xiàn)b、c兩只燒杯中幾乎沒有什么現(xiàn)象，要想達到實驗目的，請你幫助選擇下列合適的方法BC（填字母序號）．
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）乙同學設計實驗驗證：非金屬元素原子得電子能力越強，其最高價含氧酸的酸性就越強．他設計了如圖裝置以驗證碳、氮、硅元素的原子的電子能力的強弱．

乙同學設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱，已知A是強酸，常溫下可與銅反應；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寫出所選用物質的化學式：AHNO₃、CNa₂SiO₃（或K₂SiO₃）；
②寫出燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式：2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；
③寫出燒杯中發(fā)生反應的化學方程式：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弱順序為氮＞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先判斷金屬性強弱，然后根據(jù)金屬性越強，單質與水反應越劇烈；
③鈉與水反應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反應現(xiàn)象不明顯，說明反應速率小，根據(jù)影響速率的因素分析；
（2）利用強酸制備弱酸進行，A是強酸，常溫下可與銅反應，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，單質與水反應越劇烈，故反應最劇烈的燒杯是D，
故答案為：D；
③鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，則反應的離子方程式：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
故答案為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
④反應現(xiàn)象不明顯，說明反應速率小，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利用強酸制備弱酸進行，A是強酸，常溫下可與銅反應，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，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)生反應是硅酸鈉溶液中通入二氧化碳生成硅酸的反應，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，反應的化學方程式為：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，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強，由實驗可知酸性：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．

點評 本題考查了物質性質實驗方案的設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，本題將元素及其化合物、元素周期律與實驗知識結合起來，具有較強的綜合性，難度不大．