Question

10．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．
（Ⅰ）甲同學(xué)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(xiàn)象．
甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是鋰、鈉、鉀的活動(dòng)性（或同一主族，從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)），燒杯c（填字母）中的反應(yīng)最劇烈．
（Ⅱ）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)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性就越強(qiáng)．他設(shè)計(jì)了如圖裝置以驗(yàn)證氮、碳、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，常溫下可與銅反應(yīng)；B是塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到有白色沉淀生成．
（1）寫出所選用物質(zhì)的化學(xué)式：A：HNO₃；B：CaCO₃； C：Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）．
（2）寫出燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：CO₂+SiO₃^2-+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-
（3）該裝置存在著某個(gè)缺陷，改進(jìn)的方法是在B、C之間增加一個(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析 （Ⅰ）這幾種金屬單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氫氣，但反應(yīng)劇烈程度不同，劇烈程度不同說(shuō)明金屬的活潑性不同；金屬的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越劇烈；
（Ⅱ）（1）強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，要證明N、C、Si元素非金屬性強(qiáng)弱，可以用硝酸和碳酸鹽反應(yīng)、然后用生成的二氧化碳與可溶性硅酸鹽反應(yīng)來(lái)證明；
（2）CO₂、H₂O和可溶性硅酸鹽反應(yīng)生成硅酸沉淀同時(shí)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽；
（3）硝酸具有揮發(fā)性，所以生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸和可溶性硅酸鹽反應(yīng)生成難溶性的硅酸，則影響二氧化碳和硅酸鹽溶液的反應(yīng)．

解答 解：（Ⅰ）這幾種金屬單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氫氣，但反應(yīng)劇烈程度不同，劇烈程度不同說(shuō)明金屬的活潑性不同，所以該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證鋰、鈉、鉀的活動(dòng)性（或同一主族，從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)）；金屬的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越劇烈，這幾種金屬的金屬性最強(qiáng)的是K，則c中反應(yīng)最劇烈，
故答案為：鋰、鈉、鉀的活動(dòng)性（或同一主族，從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)）；c；
（Ⅱ）（1）強(qiáng)酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，要證明N、C、Si元素非金屬性強(qiáng)弱，可以用硝酸和碳酸鹽反應(yīng)、然后用生成的二氧化碳與可溶性硅酸鹽反應(yīng)來(lái)證明，所以A中是HNO₃、B中是碳酸鈣、C中是Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）
，故答案為：HNO₃；CaCO₃；Na₂SiO₃（或K₂SiO₃）；
（2）CO₂、H₂O和可溶性硅酸鹽反應(yīng)生成硅酸沉淀同時(shí)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，則離子方程式為CO₂+SiO₃^2-+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案為：CO₂+SiO₃^2-+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-或2CO₂+SiO₃^2-+2H₂O═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（3）硝酸具有揮發(fā)性，所以生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸和可溶性硅酸鹽反應(yīng)生成難溶性的硅酸，則影響二氧化碳和硅酸鹽溶液的反應(yīng)，所以其改進(jìn)方法為在B、C 之間增加一個(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，
故答案為：在B、C 之間增加一個(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x取合適的實(shí)驗(yàn)試劑，注意從實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方面分析解答，題目難度不大．