Question

某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。

(Ⅰ)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50 mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾粒，观察现象。

甲同学设计实验的目的是_____________________________________。反应最剧烈的烧杯是________(填序号)。

(Ⅱ)乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性越强。他设计了右图所示装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。

(1)已知仪器A中放一种块状固体，打开分液漏斗的活塞后，A中可观察到的现象是___________；C中可观察到的现象是_____________。

(2)仪器B盛放的试剂是______________________，其作用是_________________。

(3)分别写出A、B、C中发生反应的离子方程式______________、_______________、________________。

Answer

验证锂、钠、钾的活性性(或同主族元素的金属性)变化规律 c 产生气泡 生成白色沉淀 饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中混有的硝酸蒸气 CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑ H++HCO3－＝H2O+CO2↑ CO2+SiO32－+H2O＝H2SiO3↓+CO32－(或2CO2+SiO32－+2H2O＝H2SiO3↓+2HCO3－)

【解析】（I）本题考查同主族元素金属性的变化规律，锂、钠、钾属于同主族的活泼金属，且都与水反应，因此本实验目的是验证锂、钠、钾的活动性变化规律，或者同主族金属性变化规律；同主族从上到下金属性增强，金属性越强，与水反应越剧烈，K与水反应最剧烈，即烧杯c；（II）本题考查非金属性的强弱，从最高价氧化物对应水化物酸性强弱入手，（1）仪器A中放入的是块状固体，装置A验证的是硝酸酸性和碳酸酸性的比较，因此仪器A中盛放的是CaCO3，分液漏斗中盛放的是硝酸，如果仪器A中出现气泡，硝酸的酸性强于碳酸，即N的非金属性强于C，发生反应是CaCO3＋2HNO3=Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O；装置C比较的是碳酸酸性和硅酸酸性的强弱，如果装置C中出现白色胶状沉淀，碳酸酸性强于硅酸，即非金属性C>Si；（2）硝酸易挥发，产生的CO2中混有硝酸蒸气，硝酸对后续实验产生干扰，必须除去，仪器B盛放饱和碳酸氢钠溶液；（3）根据上述分析，离子方程式为CaCO3+2H＋＝Ca2＋+H2O+CO2↑ 、H＋+HCO3－＝H2O+CO2↑ 、CO2+SiO32－+H2O＝H2SiO3↓+CO32－(或2CO2+SiO32－+2H2O＝H2SiO3↓+2HCO3－)。

点睛：本题易错点在仪器B的作用，实验设计中要防止干扰，像本题硝酸具有挥发性，能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，对碳酸酸性与硅酸酸性比较产生干扰，除去CO2中杂质气体时，杂质气体的酸性比碳酸强，一般采用饱和碳酸氢钠溶液，不能用饱和碳酸钠溶液。