Question

【题目】某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。

（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、钾块，观察现象。

①甲同学设计实验的目的是______

②反应最剧烈的烧杯是______（填字母）；

③写出 b 烧杯里发生反应的离子方程式______

（Ⅱ）乙同学设计了下图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱，根据要求完成下列各小题

（1）实验装置：

（2）实验步骤： 连接仪器、______、加药品后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸）

①铜与浓硫酸反应的化学方程式是______，装置 E 中足量酸性 KMnO4 溶液 的作用是______。

②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______；

③试管 D 中发生反应的离子方程式是______。

Answer 1

【答案】验证锂、钠、钾的金属性强弱； c 2Na+2H2O=2Na++2OH+ H2↑ 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 2H2O+ SO2↑ 除去CO2中混有的SO2 盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀； SO2+ HCO3= CO2+ HSO3

【解析】

乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性强弱。先用浓硫酸和铜在加热条件下制备二氧化硫气体，通入D试管与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，混合气体通入试管E，除去混有的二氧化硫，剩余的二氧化碳通入试管F与硅酸钠溶液反应，会出现白色沉淀。该实验需要改良的地方尾气处理装置，以及防干扰装置（防止空气中的二氧化碳进入装置F，干扰实验结构，可以加一个球星干燥管，内盛放碱石灰）。

（Ⅰ）①由某研究性学习小组设计实验验证元素周期律可得，甲同学设计的实验目的是：验证锂、钠、钾的金属性强弱；

②金属性：K＞Na＞Li，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯是c；’

③b 烧杯里发生反应的离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH+ H2↑；

（Ⅱ）（2）实验步骤： 有气体参与反应，先连接仪器、检查装置气密性、加药品（先加固体，后加液体）后，打开 a、然后滴入浓硫酸，加热。

（3）①铜与浓硫酸反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ 2H2O+ SO2↑；根据分析，高锰酸钾的作用是除去CO2中混有的SO2；

②非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，若碳酸可以制得硅酸，则可以证明碳酸强于硅酸，从而可以证明二者非金属性的强弱，故能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是：盛有硅酸钠溶液的试管出现白色沉淀；

③试管D用SO2与NaHCO3制备CO2，反应的离子方程式：SO2+ HCO3= CO2+ HSO3。