Question

【題目】某研究性學習小組的甲、乙同學分別設計了以下實驗來驗證元素周期律。

（Ⅰ）甲同學在 a、b、c 三只燒杯里分別加入 50 mL 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，觀察現象。

①甲同學設計實驗的目的是______

②反應最劇烈的燒杯是______（填字母）；

③寫出 b 燒杯里發生反應的離子方程式______

（Ⅱ）乙同學設計了下圖裝置來探究碳、硅元素的非金屬性強弱，根據要求完成下列各小題

（1）實驗裝置：

（2）實驗步驟： 連接儀器、______、加藥品后，打開 a、然后滴入濃硫酸，加熱。

（3）問題探究：（已知酸性強弱:亞硫酸>碳酸）

①銅與濃硫酸反應的化學方程式是______，裝置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是______。

②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現象是______；

③試管 D 中發生反應的離子方程式是______。

Answer 1

【答案】驗證鋰、鈉、鉀的金屬性強弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH+ H2↑ 檢查裝置氣密性 Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+ 2H2O+ SO2↑ 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸鈉溶液的試管出現白色沉淀； SO2+ HCO3= CO2+ HSO3

【解析】

乙同學設計實驗探究碳、硅元素的非金屬性強弱。先用濃硫酸和銅在加熱條件下制備二氧化硫氣體，通入D試管與飽和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，混合氣體通入試管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入試管F與硅酸鈉溶液反應，會出現白色沉淀。該實驗需要改良的地方尾氣處理裝置，以及防干擾裝置（防止空氣中的二氧化碳進入裝置F，干擾實驗結構，可以加一個球星干燥管，內盛放堿石灰）。

（Ⅰ）①由某研究性學習小組設計實驗驗證元素周期律可得，甲同學設計的實驗目的是：驗證鋰、鈉、鉀的金屬性強弱；

②金屬性：K＞Na＞Li，金屬性越強，單質與水反應越劇烈，故反應最劇烈的燒杯是c；’

③b 燒杯里發生反應的離子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH+ H2↑；

（Ⅱ）（2）實驗步驟： 有氣體參與反應，先連接儀器、檢查裝置氣密性、加藥品（先加固體，后加液體）后，打開 a、然后滴入濃硫酸，加熱。

（3）①銅與濃硫酸反應的化學方程式是：Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+ 2H2O+ SO2↑；根據分析，高錳酸鉀的作用是除去CO2中混有的SO2；

②非金屬性越強，最高價氧化物的水化物酸性越強，若碳酸可以制得硅酸，則可以證明碳酸強于硅酸，從而可以證明二者非金屬性的強弱，故能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現象是：盛有硅酸鈉溶液的試管出現白色沉淀；

③試管D用SO2與NaHCO3制備CO2，反應的離子方程式：SO2+ HCO3= CO2+ HSO3。