Question

7．某同學為了探究元素非金屬性遞變規(guī)律，設計了如圖所示實驗裝置．
根據(jù)強酸制弱酸的原理，所選物質要既能證明同族元素性質遞變規(guī)律，又能證明同周期元素性質遞變規(guī)律．
所給試劑（供選擇）
酸：稀HCl、稀HNO₃、稀H₂SO₄
堿：NaOH、Mg（OH）₂、Al（OH）₃
鹽：CaCO₃、Na₂SiO₃溶液、Ca（ClO）₂溶液
（1）填物質名稱：a稀硝酸，c碳酸鈣，d硅酸鈉溶液
（2）觀察到的現(xiàn)象有：c產生氣泡，碳酸鈣溶解，d產生白色沉淀
（3）非金屬性由強到弱的順序是：N＞C＞Si（用元素符號表示）

Answer 1

分析 （1）元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強、其單質的氧化性越強，根據(jù)信息需根據(jù)強酸制弱酸的原理探究元素非金屬性遞變規(guī)律：元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系如圖裝置來一次性完成，C、N屬于同一周期，C、Si屬于同一主族，C、N、Si三種非金屬元素的非金屬性強弱比較，第一支試管中反應是碳酸鈣和稀硝酸反應生成二氧化碳，證明氮非金屬性大于碳，飽和碳酸氫鈉的作用是除去二氧化碳中硝酸蒸氣，第三支試管中二氧化碳和硅酸鈉反應，證明碳非金屬性大于硅；
（2）第一支試管中反應是碳酸鈣和稀硝酸反應生成二氧化碳，第三支試管中為Na₂SiO₃溶液，二氧化碳通入反應生成硅酸沉淀，證明碳的非金屬性大于硅，飽和碳酸氫鈉的作用是除去二氧化碳中硝酸蒸氣，據(jù)此分析觀察到的現(xiàn)象；
（3）根據(jù)最高價氧化物的水化物酸性越強，其元素的非金屬性越強判斷．

解答 解：（1）同周期自左而右，核電荷數(shù)增大，原子半徑減小，原子核對電子吸引增強，失去電子能力減弱，獲得電子的能力增強，故同周期從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，同主族元素從上到下元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，C、N、Si三種非金屬，C、N屬于同一周期，C、Si屬于同一主族，推知C、N、Si三種元素非金屬性的強弱為N＞C＞Si，根據(jù)信息需根據(jù)強酸制弱酸的原理探究元素非金屬性遞變規(guī)律：第一支試管裝置用來制取二氧化碳，故a為稀硝酸，c為碳酸鈣，碳酸鈣和稀硝酸反應生成二氧化碳，證明氮非金屬性大于碳，硝酸易揮發(fā)，故飽和碳酸氫鈉的作用是除去二氧化碳中硝酸，第三支試管中為硅酸鈉溶液，證明碳非金屬性大于硅，
故答案為：稀硝酸；碳酸鈣；硅酸鈉溶液；
（2）第一支試管中反應是碳酸鈣和稀硝酸反應生成二氧化碳，證明氮非金屬性大于碳，反應的離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，c為碳酸鈣，可觀察到c產生氣泡，碳酸鈣溶解，第三支試管中為Na₂SiO₃溶液，二氧化碳通入反應生成硅酸沉淀，證明碳的非金屬性大于硅，d裝置中觀察到溶液變渾濁，飽和碳酸氫鈉的作用是除去二氧化碳中硝酸，
故答案為：產生氣泡，碳酸鈣溶解；產生白色沉淀；
（3）最高價氧化物的水化物酸性越強，其元素的非金屬性越強，酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸，則非金屬性：N＞C＞Si；
故答案為：N＞C＞Si．

點評 本題將元素及其化合物、元素周期律與實驗知識結合起來，考查了審題能力、思維能力，具有較強的綜合性，注意實驗設計的原理和方法，題目難度中等．