Question

18．某化學小組設計實驗元素周期表中元素的性質，請回答下列問題
（1）甲同學在a，b，c三只燒杯里分別加入50mL水，再分別滴加幾滴酚酞溶液，
依次加入大小相近的鋰、鈉、鉀塊，觀察現象．甲同學設計實驗的目的是驗證鋰、鈉、鉀的活潑性（或同一主族，從上到下元素的金屬性逐漸增強），反應最劇烈的燒杯是C（填字母）．寫出b燒杯里發生反應的離子方程式2 Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑
（2）乙同學根據元素的非金屬性越強，對應的最高價含氧酸的酸性就越強．設計了如圖裝置以驗證碳、氮、硅元素的非金屬性強弱．已知A是強酸，常溫下可與銅反應；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．
則實驗中所選用物質的化學式：A：HNO₃；B：CaCO₃；C：Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）．燒杯中發生反應的離子方程式為2HNO₃+CaCO₃=Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑．燒杯中發生反應的離子方程式為CO₂+H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃或2CO₂+2H₂O+Na₂SiO₃=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，實驗證明，碳，氦，硅元素的非金屬性強弱順序為氮＞碳＞硅．

Answer 1

分析 （1）由“研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律”可知，甲同學設計實驗的目的是驗證鋰、鈉、鉀的金屬性強弱；金屬性越強，單質與水反應越劇烈；
（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：（Ⅰ） ①由“研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律”可知，甲同學設計實驗的目的是驗證鋰、鈉、鉀的金屬性強弱，
故答案為：驗證鋰、鈉、鉀的活潑性（或同一主族，從上到下元素的金屬性逐漸增強）；
②金屬性K＞Na＞Li，金屬性越強，單質與水反應越劇烈，故反應最劇烈的燒杯是C，故答案為：C；
③鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應的離子方程式為2 Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑，故答案為：2 Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（Ⅱ） 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；CaCO₃；Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）；
②燒瓶中發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↑；
③二氧化碳可與硅酸鈉反應生成硅酸，且生成碳酸鈉，如二氧化碳過量，可生成碳酸氫鈉，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 本題考查性質實驗方案的設計，為高頻考點，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．