Question

12．現(xiàn)有下列裝置，某同學(xué)想選用如下的一些試劑證明短周期元素C、Si、N的非金屬性強(qiáng)弱．
可供選擇的試劑有：①1mol/LHCl   ②1mol/LHNO₃ ③CaCO₃固體  ④1mol/LNa₂SiO₃  ⑤SiO₂固體
⑥濃硫酸   ⑦1mol/LNaOH   ⑧水
（1）實(shí)驗(yàn)基本原理：通過比較H₂CO₃、H₂SiO₃、HNO₃的酸性的強(qiáng)弱，
來證明C、Si、N的非金屬性強(qiáng)弱．
（2）儀器a的名稱是分液漏斗，盛放的試劑為HNO₃（填化學(xué)式，下同），
b中盛放的試劑為CaCO₃，c中盛放的試劑為Na₂SiO₃；
（3）寫出b中反應(yīng)的離子方程式2H⁺+CaCO₃=H₂O+Ca²⁺+CO₂↑；
（4）實(shí)驗(yàn)中b中現(xiàn)象為產(chǎn)生大量的氣泡，c中現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，由此得出上述元素非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镹＞C＞Si；
（5）根據(jù)上述非金屬強(qiáng)弱順序，則它們氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性順序?yàn)镹H₃＞CH₄＞SiH₄．

Answer 1

分析 元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，根據(jù)題中提供的試劑，可以比較H₂CO₃、H₂SiO₃、HNO₃的酸性的強(qiáng)弱，來證明C、Si、N的非金屬性強(qiáng)弱，根據(jù)裝置圖可知，a中加入硝酸，b中加碳酸鈣，c中加硅酸鈉溶液，硝酸與碳酸鈣生成二氧化碳，二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，元素的非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，據(jù)此答題．

解答 解：元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，根據(jù)題中提供的試劑，可以比較H₂CO₃、H₂SiO₃、HNO₃的酸性的強(qiáng)弱，來證明C、Si、N的非金屬性強(qiáng)弱，根據(jù)裝置圖可知，a中加入硝酸，b中加碳酸鈣，c中加硅酸鈉溶液，硝酸與碳酸鈣生成二氧化碳，二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，元素的非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，
（1）通過上面的分析可知，通過比較H₂CO₃、H₂SiO₃、HNO₃的酸性的強(qiáng)弱，來證明C、Si、N的非金屬性強(qiáng)弱，
故答案為：H₂CO₃、H₂SiO₃、HNO₃的酸性；
（2）根據(jù)裝置圖可知，儀器a的名稱是分液漏斗，通過上面的分析可知，a中盛放的試劑為HNO₃，b中盛放的試劑為CaCO₃，c中盛放的試劑為 Na₂SiO₃，
故答案為：分液漏斗；HNO₃；CaCO₃；Na₂SiO₃；
（3）b中反應(yīng)的離子方程式為2H⁺+CaCO₃=H₂O+Ca²⁺+CO₂↑，
故答案為：2H⁺+CaCO₃=H₂O+Ca²⁺+CO₂↑；
（4）實(shí)驗(yàn)中b中現(xiàn)象為產(chǎn)生大量的氣泡，c中現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，由此得出上述元素非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镹＞C＞Si，
故答案為：產(chǎn)生大量的氣泡；產(chǎn)生白色沉淀；N＞C＞Si；
（5）元素的非金屬性越強(qiáng)，元素非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镹＞C＞Si，所以它們氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性順序?yàn)镹H₃＞CH₄＞SiH₄，
故答案為：NH₃＞CH₄＞SiH₄．

點(diǎn)評 本題將元素及其化合物、元素周期律與實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來，考查了審題能力、思維能力，具有較強(qiáng)的綜合性，難度中等．