3．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四只燒杯里分別加入50mL冷水，再分別滴加幾滴酚酞溶液，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，從上到下元素的元素金屬性逐漸增強(qiáng)；同一周期，從左到右，元素金屬性逐漸減弱；
②反應(yīng)最劇烈的燒杯里金屬是D（填字母）
A、鈉   B、鎂  C、鋁   D、鉀；
③寫出a燒杯里發(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)的目的，請(qǐng)你幫助選擇下列合適的方法BC．
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：非金屬元素的非金屬性越強(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、硅元素的非金屬性強(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，其濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)；B是塊狀固體；燒杯中盛放C的水溶液，打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色膠狀沉淀生成．
①寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：A、HNO3； C、Na2SiO3（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碳、氮、硅三種元素的非金屬性由強(qiáng)到弱順序?yàn)榈咎迹竟瑁?

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，四種金屬中鉀的金屬性最強(qiáng)，則反應(yīng)最劇烈的燒杯里金屬是鉀；
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(shuō)明反應(yīng)速率小，根據(jù)影響速率的因素分析，鎂能與熱水反應(yīng)，鋁與水不反應(yīng)，但二者均能與酸反應(yīng)，則要想達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，可以把把燒杯中的冷水換成熱水或把把燒杯中的冷水換成鹽酸；
（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根據(jù)元素周期律可知甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證：同一主族，從上到下元素的元素金屬性逐漸增強(qiáng)；同一周期，從左到右，元素金屬性逐漸減弱，
故答案為：逐漸減弱；
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(shuō)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)，以及較強(qiáng)酸制備較弱酸原理，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(lái)，具有較強(qiáng)的綜合性，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．鉻是用途廣泛的金屬元素，但在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水．
（1）還原沉淀法是處理含$C{r_2}O_7^{2-}$和$CrO_4^{2-}$工業(yè)廢水的一種常用方法，其工藝流程為：$CrO_4^{2-}$$\underset{\stackrel{{H}^{+}}{→}}{I轉(zhuǎn)化}$$C{r_2}O_7^{2-}$$\underset{\stackrel{F{e}^{2+}}{→}}{II還原}$Cr3+$\frac{O{H}^{-}}{III沉淀}$Cr（OH）3↓
其中第Ⅰ步存在平衡：
2$CrO_4^{2-}$（黃色）+2H+?$C{r_2}O_7^{2-}$（橙色）+H2O
①若平衡體系的pH=0，該溶液顯橙色．
②根據(jù)2$CrO_4^{2-}$+2H+?$C{r_2}O_7^{2-}$+H2O，設(shè)計(jì)如圖1裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7．Na2Cr2O7中鉻元素的化合價(jià)為+6，圖中右側(cè)電極連接電源的正極，其電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O．
③第Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式：6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O．
（2）CrO3具有強(qiáng)氧化性，遇到有機(jī)物（如酒精）時(shí)，猛烈反應(yīng)以至著火．若該過(guò)程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被還原成綠色的Cr2（SO4）3．完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
□CrO3+□C2H5OH+□H2SO4═□Cr2（SO4）3+□CH3COOH+□9H2O
（3）CrO3的熱穩(wěn)定性較差，加熱時(shí)逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如圖2所示．B點(diǎn)時(shí)剩余固體的成分是Cr2O3（填化學(xué)式）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

14．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．已知0.1 mol•L-1的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOH?CH3COO-+H+，加少量燒堿溶液可使溶液中c（H+）/c（CH3COOH）值增大
B．25℃時(shí)，向水中加入少量固體CH3COONa，水的電離平衡：H2O?H++OH-逆向移動(dòng)，c（H+）降低
C．取c（H+）=0.01mol/L的鹽酸和醋酸各100mL，分別稀釋2倍后，再分別加入 0.03g鋅粉，在相同條件下充分反應(yīng)，醋酸與鋅反應(yīng)的速率大
D．常溫下，將pH=11的Ba（OH）2溶液加水稀釋10倍后，溶液的pH=12

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列反應(yīng)中，屬于加成反應(yīng)的是（　�。�
A．CH3CH3+Cl2$\stackrel{光}{→}$CH3CH2Cl+HCl
B．2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{催化劑}$2CH3CHO+2H2O
C．+Br2$\stackrel{Fe}{→}$Br+HBr
D．CH2═CH2+Br2→CH2Br-CH2Br

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

18．工業(yè)制硫酸中的一步重要反應(yīng)是SO2（在400-500℃下的催化氧化：2SO2+O2?2SO3，這是一個(gè)正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，下述有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．在上述條件下，SO2可能100%的轉(zhuǎn)化為SO3
B．使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率
C．達(dá)到平衡時(shí)，SO2與SO3的濃度保持不變
D．為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可以適當(dāng)提高O2的濃度

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．在一定溫度下，電解某K2SO4飽和溶液，當(dāng)陽(yáng)極產(chǎn)生a mol氣體時(shí)，溶液析出W g晶體（不含結(jié)晶水），則剩余溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（　　）
A．$\frac{100W}{36a}$×100%B．$\frac{W}{36a+W}$×100%C．$\frac{W}{3600a+W}$×100%D．$\frac{100W}{36a+W}$×100%

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

15．NaCl晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)測(cè)知NaCl晶體中Na+與Cl-平均距離為a cm，該晶體密度為ρg•cm-3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為（　　）
A．$\frac{0.585}{4{a}^{3}ρ}$B．$\frac{5.85}{8{a}^{3}ρ}$C．$\frac{58.5}{2{a}^{3}ρ}$D．$\frac{58.5}{{a}^{3}ρ}$

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．已知：Pb的化合價(jià)只有+2、+4，且+4價(jià)的Pb具有強(qiáng)氧化性，能氧化濃HCl生成Cl2；PbO2不穩(wěn)定，隨溫度升高按下列順序逐步分PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO．現(xiàn)將a mol PbO2加熱分解，收集產(chǎn)生的O2；向加熱后所得固體中加入足量的濃鹽酸，收集產(chǎn)生的Cl2．加熱反應(yīng)后所得固體中，Pb2+占Pb元素的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x；兩步反應(yīng)中收集的O2和Cl2的物質(zhì)的量之和為y mol．
試回答下列問(wèn)題：
（1）試寫出Pb2O3與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Pb2O3+6HCl（濃）═2PbCl2+Cl2↑+3H2O．
（2）用含x與a的表達(dá)式表示產(chǎn)生的O2、Cl2的物質(zhì)的量n（O2）=$\frac{ax}{2}$mol，n（Cl2）=（1-x）a．
（3）寫出y與a、x的函數(shù)關(guān)系式：y=（1-$\frac{x}{2}$）amol．
（4）若兩步反應(yīng)中O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為5：3，則剩余固體中含有的物質(zhì)為Pb3O4、PbO；其物質(zhì)的量之比為3：4．
（5）PbO2和Pb經(jīng)常作制造蓄電池的原材料，鉛蓄電池的工作原理：
Pb+PbO2+2H2SO4$?_{充電}^{放電}$2PbSO4+2H2O．現(xiàn)有一種生產(chǎn)NH4NO3的新工藝，電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A，A是NH3，說(shuō)明理由：根據(jù)總反應(yīng)式：8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4NH4NO3+2HNO3，電解產(chǎn)生的HNO3多．
生產(chǎn)1噸硝酸銨需消耗Pb的物質(zhì)的量是3881kg（保留到整數(shù)）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

13．下列有機(jī)物在核磁共振氫譜中只給出一種信號(hào)的是（　　）
A．CH4B．HCOOHC．CH3CH（CH2）CH2OHD．CH3COOCH3

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同步練習(xí)冊(cè)答案