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

回答下列問題：

（1）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_______________________。

（2）學生丙另辟蹊徑，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氮、碳、硅元素的非金屬性強弱。他設計的實驗可直接證明三種酸的酸性強弱，已知A是強酸，常溫下可與銅反應；B是不溶于水的塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成。

（1）寫出所選用物質的化學式： B：_______________。

（2）寫出燒杯中發生反應的離子方程式：_______________。

（3）該實驗有何不足之處?______________________

Answer 1

【答案】 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。 CaCO3 CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32- 或：2CO2+SiO32-+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3- 未除去CO2氣體中的硝酸氣體

【解析】(Ⅰ)(1)根據生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強弱，鎂條表面有氧化鎂，未除去鎂表面的氧化膜，反應現象不明顯，故答案為：未除去鎂表面的氧化膜；

(2)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，故答案為：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)根據題目信息可知，A是強酸，常溫下可與銅反應，硝酸；B是塊狀固體，打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，則B為碳酸鈣、C為硅酸鈉，方案利用強酸和弱酸鹽反應制取弱酸，根據酸性強弱判斷金屬性強弱。

(1)利用強酸制備弱酸進行，A是強酸，常溫下可與銅反應，硝酸；B是塊狀固體，打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色沉淀生成，則B為碳酸鈣、C為硅酸鈉，故答案為：CaCO3；

(2)硝酸與碳酸鈣反應生成硝酸鈣與二氧化碳、水，硅酸鈉溶液中通入二氧化碳生成硅酸與碳酸鈉，反應的離子方程式為：CaCO3+2H+═Ca2++2CO2↑+H2O、CO2+SiO32-+H2O═H2SiO3↓+CO32-，故答案為：CaCO3+2H+═Ca2++2CO2↑+H2O、CO2+SiO32-+H2O═H2SiO3↓+CO32-；

(3)硝酸易揮發，也能使硅酸鈉溶液中生成硅酸沉淀，因此需要除去CO2氣體中的硝酸氣體，故答案為：未除去CO2氣體中的硝酸氣體。