Question

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）以上兩實驗方案實驗現(xiàn)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(xiàn)象不十分明顯，請分析原因

 

．
（3）學生丙另辟蹊徑，不用鎂、鋁的單質(zhì)，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(jié)論，簡述學生丙用的是什么方法？

 

（Ⅱ）學生丁設計了如圖裝置以驗證氮、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是塊狀固體；打開分液漏斗的活塞后，C中可觀察到白色膠狀沉淀生成．
（4）丁同學設計實驗的依據(jù)是

 

（5）寫出選用物質(zhì)的名稱：A：

 

，B：

 

，C：

 

（6）反應的離子方程式：

 

；

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強弱，Mg與沸水發(fā)生微弱反應，Al與水不反應，而Mg、Al都與鹽酸反應，反應現(xiàn)象更明顯；
（2）根據(jù)生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強弱，鎂條表面有氧化鎂，反應現(xiàn)象不明顯；
（3）根據(jù)氫氧化鎂、氫氧化鋁是否溶于強堿設計；
（4）利用強酸和弱酸鹽反應制取弱酸；
（5）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，據(jù)此解答；
（6）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．

解答：解：（1）根據(jù)生成氣體的劇烈程度判斷金屬性強弱，Mg與沸水發(fā)生微弱反應，Al與水不反應，而Mg、Al都與鹽酸反應，反應現(xiàn)象更明顯，
故答案為：方案二；
（2）根據(jù)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(xiàn)象不明顯，
故答案為：未除去鎂表面的氧化膜；
（3）根據(jù)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(chǎn)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(chǎn)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；
（4）根據(jù)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(jù)酸性強弱判斷金屬性強弱，
故答案為：強酸和弱酸鹽反應制取弱酸，根據(jù)酸性強弱判斷金屬性強弱；
（5）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：稀HNO₃；CaCO₃；Na₂SiO₃溶液；
（6）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+SiO₃^2-+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+2CO₂↑+H₂O、CO₂+SiO₃^2-+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

點評：本題將元素及其化合物、元素周期律與實驗知識結(jié)合起來，考查了審題能力、思維能力，具有較強的綜合性，難度中等．