Question

1．某同學(xué)設(shè)計實驗驗證非金屬元素的非金屬性越強，對應(yīng)的最高價氧化物水化物的酸性越強．他設(shè)計了右圖裝置以驗證氮、碳、硅元素的非金屬性強弱．
（1）若他選擇的溶液C為Na₂SiO₃溶液，A為常溫下能與銅反應(yīng)的強  酸，你認為他選用的塊狀固體B 是什么？分別寫出它們的化學(xué)式：AHNO₃，BCaCO₃/BaCO₃．
（2）寫出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O或BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+CO₂↑+H₂O．
（3）寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（CO₂不足），或是Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃（CO₂過量）．
（4）根據(jù)該實驗的現(xiàn)象分析，你認為氮、碳、硅元素的非金屬性由強到弱的順序是N＞C＞Si．

Answer 1

分析 （1）元素的非金屬性越強，其最高價含氧酸的酸性越強，由圖可知應(yīng)是利用最高價含氧酸的酸性強弱比較，利用強酸制弱酸原理分析；
（2）A為常溫下能與銅反應(yīng)的強酸，A為硝酸，B為碳酸鈣或碳酸鋇，C為硅酸鈉溶液，燒瓶中硝酸和碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳；
（3）圖中C燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象和元素最高價含氧酸的酸性強弱判斷元素非金屬性強弱，酸性越強，非金屬性越強，推知N、C、Si三種元素非金屬性的強弱．

解答 解：（1）根據(jù)題干信息：甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計了如圖1裝置來一次性完成同主族元素非金屬性強弱比較的實驗研究，硝酸的酸性強于碳酸，碳酸酸性強于硅酸，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性越強，則原子的非金屬性越強，所以A為稀硝酸，塊狀固體B，所以B為碳酸鈣或碳酸鋇，C為硅酸鈉溶液，化學(xué)式分別為：HNO₃、CaCO₃/BaCO₃、Na₂SiO₃，
故答案為：HNO₃；CaCO₃/BaCO₃；
（2）硝酸的酸性強于碳酸，碳酸酸性強于硅酸，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性越強，A為硝酸，B為碳酸鈣或碳酸鋇，C為硅酸鈉溶液，硝酸與碳酸鈣或碳酸鋇反應(yīng)生成二氧化碳、硝酸鈣或硝酸鋇和水，其反應(yīng)的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O或BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O或BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）圖C燒杯中為二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)，其反應(yīng)的方程式為：Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（CO₂不足），或是Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃（CO₂過量），
故答案為：Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（CO₂不足），或是Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃（CO₂過量）；
（4）A中反應(yīng)是碳酸鹽和硝酸反應(yīng)生成二氧化碳，證明硝酸的酸性強于碳酸，C中為Na₂SiO₃溶液，二氧化碳通入反應(yīng)生成硅酸沉淀，證明碳酸的酸性強于硅酸，所以碳酸、硝酸、硅酸的酸性強弱順序是硝酸、碳酸、硅酸，根據(jù)實驗現(xiàn)象和元素最高價含氧酸的酸性強弱判斷元素非金屬性強弱，酸性越強，非金屬性越強，推知N、C、Si三種元素非金屬性的強弱為N＞C＞Si，
故答案為：N＞C＞Si．

點評 本題考查探究元素周期律實驗方案設(shè)計，綜合運用元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強弱比較的有關(guān)知識是解答關(guān)鍵，具有較強的綜合性，注意實驗設(shè)計的原理和方法，題目難度中等．