Question

1．某同學(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)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物水化物的酸性越強(qiáng)．他設(shè)計(jì)了右圖裝置以驗(yàn)證氮、碳、硅元素的非金屬性強(qiáng)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(qiáng)  酸，你認(rèn)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(guò)量）．
（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析，你認(rèn)為氮、碳、硅元素的非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是N＞C＞Si．

Answer 1

分析 （1）元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，由圖可知應(yīng)是利用最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱比較，利用強(qiáng)酸制弱酸原理分析；
（2）A為常溫下能與銅反應(yīng)的強(qiáng)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和元素最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，推知N、C、Si三種元素非金屬性的強(qiáng)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(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖1裝置來(lái)一次性完成同主族元素非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)研究，硝酸的酸性強(qiáng)于碳酸，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，則原子的非金屬性越強(qiáng)，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(qiáng)于碳酸，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，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(guò)量），
故答案為：Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（CO₂不足），或是Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃（CO₂過(guò)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(qiáng)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(qiáng)于硅酸，所以碳酸、硝酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱順序是硝酸、碳酸、硅酸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和元素最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，推知N、C、Si三種元素非金屬性的強(qiáng)弱為N＞C＞Si，
故答案為：N＞C＞Si．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究元素周期律實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用元素及其化合物、元素周期律與非金屬性強(qiáng)弱比較的有關(guān)知識(shí)是解答關(guān)鍵，具有較強(qiáng)的綜合性，注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法，題目難度中等．