Question

【題目】某研究性學習小組設計了一組實驗驗證元素周期律。

Ⅰ.為了用實驗的方法驗證鎂和鋁的金屬性強弱，學生甲和學生乙分別設計了兩種不同的方法：

方案一：學生甲用水作試劑，比較鎂和鋁與水反應的情況

方案二：學生乙用稀鹽酸作試劑，比較鎂和鋁與稀鹽酸反應的情況

（1）以上兩實驗方案實驗現象較為明顯的是方案___________________________。

（2）學生乙在實驗中取了一段黑色的鎂帶，投入稀鹽酸中，現象不十分明顯，請分析原因____。

（3）學生內另辟蹊徑，不用鎂、鋁的單質，而用鎂、鋁的可溶鹽及一些其它化學試劑，進行實驗也得出正確的結論，簡述學生丙用的是什么方法？_____________________________。

Ⅱ.學生丁設計了下圖裝置以驗證硫、碳、硅元素的非金屬性強弱。已知B是一種正鹽，是工業生成玻璃的主要原料之一。

（1）寫出所選用物質的化學式：A：__________________，B：____________________。

（2）寫出燒杯中發生反應的離子方程式：_________________________________。

Answer 1

【答案】方案二 未除去鎂表面的氧化膜 取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產生氫氧化物沉淀，過量堿液可使生成的Al(OH)3溶解，而Mg(OH)2則不溶 H2SO4 Na2CO3 CO2+SiO32-+H2OH2SiO3↓+CO32-或：2CO2+SiO32-+2H2OH2SiO3↓+2HCO3-

【解析】

Ⅰ（1）從實驗操作是否簡單，實驗現象是否明顯角度分析；

（2）鎂條表面有氧化鎂，反應現象不明顯；

（3）根據氫氧化鎂、氫氧化鋁是否溶于強堿設計；

Ⅱ.元素非金屬性越強，其最高價氧化物水化物酸性越強，利用強酸制備弱酸進行設計實驗，A是硫酸；B是碳酸鈉，C為硅酸鈉；

Ⅰ（1）常溫下鎂和鋁幾乎不和水發生反應，而和酸反應較明顯，所以方案二更好；

答案：方案二

（2）根據生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強弱，但鎂條表面有氧化鎂，未除去鎂表面的氧化膜，所以反應現象不明顯；

答案：未除去鎂表面的氧化膜

（3）根據氫氧化鎂、氫氧化鋁是否溶于強堿設計，具體方法：取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產生氫氧化物沉淀，過量堿液可使生成的Al(OH)3溶解，而Mg(OH)2則不溶；

答案：取鎂、鋁的可溶鹽逐滴加氫氧化鈉溶液均產生氫氧化物沉淀，過量堿液可使生成的Al(OH)3溶解，而Mg(OH)2則不溶。

Ⅱ實驗設計中涉及的反應①H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑，證明硫酸酸性強于碳酸，因此硫的非金屬性強于碳；②CO2+Na2SiO3+H2OH2SiO3↓+Na2CO3或2CO2+Na2SiO3+2H2OH2SiO3↓+2NaHCO3，證明碳酸酸性強于硅酸，因此碳的非金屬性強于硅。

（1）由以上分析可知A：H2SO4，B：Na2CO3；

答案：H2SO4， Na2CO3

（2）燒杯中發生反應的離子方程式：CO2+SiO32-+H2OH2SiO3↓+CO32-或：2CO2+SiO32-+2H2OH2SiO3↓+2HCO3-；

答案：CO2+SiO32-+H2OH2SiO3↓+CO32-或：2CO2+SiO32-+2H2OH2SiO3↓+2HCO3-；