4.1原子结构与元素周期表 同步练习 2024-2025学年高一上学期人教版（2019）化学必修第一册

4.1原子结构与元素周期表 同步练习 2024-2025学年高一上学期人教版（2019）化学必修第一册 一、单选题 1．2022年北京冬奥会上有许多“化学元素”发挥着重要作用，下列有关说法错误的是 A．碲化镉发电玻璃中的碲(Te)和镉(Cd)均是金属元素 B．颁奖礼服中用到的石墨烯(Cn)不属于有机化合物 C．二氧化碳跨临界制冰(干冰汽化制冷)，属于物理变化 D．火炬使用氢气为燃料实现了碳的零排放 2．下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 3．下列关于氯元素相应微粒的叙述正确的是（　　） A．35Cl和37Cl是两种不同的元素 B．氯离子(Cl-)的结构示意图： C．液氯能储存在钢瓶中，说明氯气与铁不反应 D．NaCl溶液是非电解质 4．下列图示或化学用语错误的是（　　） A．羟基的电子式： B．分子的VSEPR模型：直线形 C．的价层电子的轨道表示式： D．顺-2-丁烯的球棍模型： 5．X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y、R同主族，且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍，Z为短周期中金属性最强的元素，W是地売中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是（　　） A．Y、Z、W原子半径依次增大 B．元素W、R的简单离子具有相同的电子层结构 C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强 D．X、R分别与Y形成的常见化合物中化学键类型相同 6．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中Y与Z为金属元素，p、q是它们中的部分元素组成的化合物，r是W的单质。s是Z的单质，能溶解于Y的最高价氧化物的水化物溶液中。这些物质间的转化关系为 。下列说法正确的是（　　） A．q只含有共价键 B．原子半径：X<W<Z<Y C．W的最简单氢化物的热稳定性比X的强 D．Y分别与W、X形成的化合物都能使紫色石蕊溶液最终变蓝 7．下列叙述错误的是（　　） A．元素周期表是呈现元素周期律的表格 B．元素周期表有七个周期，十八个族，可分为四个分区 C．元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复的规律 D．门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来 8．下列有关元素周期表的说法正确的是（　　） A．元素周期表有7个周期、18个族 B．短周期中周期序数等于主族序数元素只有3种 C．过渡元素、ⅠA族的元素全部都是金属元素 D．短周期中金属元素仅含6种、0族元素有3种 9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y是短周期中金属性最强的元素，X和Z同主族。下列说法不正确的是（　　） A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．简单氢化物的稳定性：Z<X C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z<W D．简单阴离子的还原性：W<Z 10．已知IIA元素由上至下依次是：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra；以同主族元素及其化合物性质的相似性为依据作出的下列判断不正确的（　　） A．SrO可与盐酸反应 B．Sr（OH）2难溶于水 C．SrSO4难溶于水 D．Sr（OH）2是强碱 11．W、X、Y、Z四种元素组成的化合物是新能源汽车电池的正极材料，W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W和Z是两种金属元素，Z单质是用途最广泛的金属，X、Y形成的有50个电子。下列说法正确的是 A．W的简单离子半径大于的半径 B．在同周期元素的氢化物中，X的氢化物沸点最高 C．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强于碳酸 D．Z元素在化合物中只有+2、+3价 12．下列结论是从某同学的笔记本上摘录的，你认为其中肯定正确的是（　　） ①微粒半径Cl﹣＞S2﹣＞S＞F ②氢化物的稳定性 HF＞HCl＞H2S＞H2Se ③还原性S2﹣＞Cl﹣＞Br﹣＞I﹣④氧化性 Cl2＞S＞Se＞Te ⑤酸性 H2SO4＞HClO4＞H2SeO4⑥得电子能力F＞Cl＞Br＞I． A．只有① B．①③④ C．②④⑥ D．只有⑥ 13．如图为周期表中短周期的一部分，若X原子最外层电子数比次外层电子数少3，则下列说法正确的是 (　　) A．X的氢化物比R的氢化物稳定 B．原子半径大小顺序是Z>Y>X C．Y、R形成的化合物YR2能使KMnO4溶液褪色 D．X、Z可形成化合物XZ5，分子中各原子均满足最外层8电子结构 14．下列实验操作正确且能达到实验目的的是 　 目的 操作 A 探究乙醇催化氧化生成乙醛 将乙醇蒸气和氧气缓慢通过灼热的铜网后通入少量酸性高锰酸钾溶液中，观察现象 B 探究C和Si的非金属性强弱 将稀硫酸滴入NaHCO3溶液中，并将生成的气体通入硅酸钠溶液中，观察现象 C 判断食盐是否为加碘盐 将盐溶于水后，滴加淀粉溶液，观察现象 D 检验溶液中存在 加入浓NaOH溶液并加热，并将湿润的蓝色石蕊试纸置于管口，观察现象 A．A B．B C．C D．D 二、实验探究题 15．某同学利用以下装置制备氯气，探究卤族元素性质的递变规律并验证氯气的性质。 回答下列问题： （1）在装置A中利用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，反应的化学方程式是　 　，装置E中的试剂是　 　（填化学式）溶液。 （2）能说明氧化性的实验现象为　 　。氯气进入D中反应的离子方程式为　 　。 （3）下列性质递变规律正确且能作为非金属性强弱判断依据的是______。（填标号） A．氯溴碘对应最高价含氧酸酸性逐渐减弱 B．、、熔点逐渐升高 C．、、还原性增强 D．HCl、HBr、HI酸性增强 （4）为探究卤族元素非金属性Cl>Br>I，你认为该实验装置存在的缺陷是　 　。 16．氮化锶(Sr3N2)在工业上有广泛的应用，某学习兴趣小组拟设计以下两套实验方案制备氮化锶。已知： 锶与氮气在加热条件下反应产生氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应产生氢氧化锶和氨气。方案Ⅰ：根据下列装置制备氮化锶。 回答下列问题： （1）Sr在元素周期表中的位置是　 　 （2）写出A装置中饱和氯化铵溶液和NaNO2溶液反应的化学方程式　 　 （3）按气流方向，写出装置的连接顺序为　 　(装置可重复使用，填字母表示)。 （4）实验时先点燃　 　处酒精灯(填“A”或“B”)，一段时间后，点燃另一只酒精灯。 方案Ⅱ：某氮气样品可能含有少量的CO、CO2、O2等气体杂质，某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂)。已知：醋酸二氨合亚铜CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。 （5）试管Ⅲ盛装的试剂是　 　(写试剂的名称)。 （6）测定产品纯度：取Xg产品，向其中加入适量的水。将产生的气体全部通入到浓硫酸中，浓硫酸增重mg，则产品纯度为　 　(用代数式表示)。 （7）有同学认为上述方法使测得产品纯度偏高，其原因是　 　。 17．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素碳与硅的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律，A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红色试纸．已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气．根据图1回答： （1）写出选用物质的名称：A　 　，B　 　，C　 　 （2）烧瓶中反应的离子方程式为　 　， （3）根据图2回答： 乙同学的实验原理是　 　， （4）B处的实验现象是　 　； （5）B处的反应的离子方程式：　 　． （6）有同学认为甲同学的实验设计有明显的不足，你认为不足之处为　 　． 18．某同学为测定一定质量的钠与水反应产生的氢气的体积，设计了图装置进行实验。 （1）实验开始，欲使钠与水接触反应，应如何操作？　 　；反应开始后，试管中能观察到的现象是　 　。 （2）已知有关物质的密度ρ(K)：0.86 g·cm－3，ρ(Na)：0.97 g·cm－3，ρ(煤油)：0.8 g·cm－3。如果将钠换成相同大小的钾进行上述实验，结果钾反应完所用时间比钠反应完所用的时间　 　(填“长”或“短”)，其原因是　 　。 （3）从实验的安全考虑，比较金属钠、钾与水反应的实验操作图A、图B，请指出图B表示哪种金属与水反应　 　。 答案 1．【答案】A 2．【答案】D 3．【答案】B 【解析】【解答】A．两种原子质子数相同中子数不同，均为氯元素，是同种元素，A不符合题意； B．氯离子的结构示意图正确，B符合题意； C．氯气与铁在点燃或加热条件下可以反应，C不符合题意； D．氯化钠溶液既不是电解质也不是非电解质，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、都是氯元素； B、氯离子为氯原子最外层得到1个电子； C、氯气常温下不和铁反应； D、电解质为化合物。 4．【答案】C 【解析】【解答】A、羟基中H与O原子间共用1对电子，O原子最外层有1个单电子，其电子式为 ，故A正确； B、 BeCl2分子中，中心原子以sp杂化轨道成键，价层电子对数为2，不含孤电子对，为直线形结构，故B正确； C、Mn的原子序数为25，价电子排布式为：3d54s2， 失去4s轨道的2个电子形成 ，则 的价层电子的轨道表示式为，故C错误； D、顺-2-丁烯中2个甲基位于碳碳双键的同一侧，则其球棍模型为 ，故D正确； 故答案为：C。 【分析】A、羟基中氧原子上存在一个单电子； B、 中心Be原子的价层电子对数为2，不含孤电子对； C、Mn核外共25个电子，失去2个电子形成 ； D、顺-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的同一侧。 5．【答案】D 【解析】【解答】X、Y、Z、W、R是原了序数依次递增的短周期元素．X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，应为C元素，Y、R同主族，且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍，即为24，则Y为O元素，R为S元素，Z为短周期中金属性最强的元素，应为Na元素，W是地売中含量最高的金属元素，为Al元素；A．由分析可知：Z为Na、W为Al，原子Na＞Al，故A不符合题意； B．W为Al、R为S元素，对应的离子的原子核外电子层数不同，故B不符合题意； C．非金属性S＞C，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故C不符合题意； D．X、R分别与Y形成的常见化合物分别为二氧化碳、二氧化硫，都为共价化合物，化学键类型相同，故D符合题意； 故答案为D。 【分析】 6．【答案】B 【解析】【解答】由分析知：W、X、Y、Z分别为O、F、Na、Al；p为Al2O3，q为Na3AlF6； A．由分析知q为Na3AlF6，含有离子键和共价键，故A不符合题意； B．O、F为第二周期主族元素，Na、Al为第三周期主族元素，同周期主族核电荷数大，原子半径小，则原子半径由小到大的顺序为F<O<Al<Na，故B符合题意； C．F的非金属性比O强，则HF比H2O稳定，故C不符合题意； D．NaF的水溶液显碱性，使紫色石蕊溶液变蓝；而Na2O2有强氧化性，使紫色石蕊溶液先变蓝后褪色，故D不符合题意； 故答案为B。 【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大；Y与Z为金属元素，则Y的最高价氧化物的水化物溶液，应为强碱性溶液，则Y为Na，且能溶于NaOH的金属应为Al；工业上电解熔融Al2O3制金属Al需要加入冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂，则W为O元素，X为F元素，据此解题。 7．【答案】B 【解析】【解答】A．元素周期表是按照按核电荷数(原子序数)从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A不符合题意； B．按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，可分为s、d、ds、p和f五个区，B符合题意； C．随着原子序数(或核电荷数)的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，C不符合题意； D．门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】易错分析：周期表一共18列，分别为7个主族，7个副族，一个0族，一个VIII族，一共14个族 8．【答案】B 【解析】【解答】A．目前元素周期表有7个横行，每个横行是一个周期，有7个周期；元素周期表含有7个主族、7个副族、1个零族、1个第Ⅷ族，共有16个族，选项A不符合题意； B．短周期中周期序数等于主族序数元素只有H、Be、Al共3种，选项B符合题意； C．过渡元素都是金属元素、ⅠA族的元素除H以外全部都是金属元素，选项C不符合题意； D．短周期中金属元素仅含Li、Be、Na、Mg、Al共5种、0族元素有He、Ne、Ar共3种，选项D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.元素周期表有7各周期和16个族，分别是7个主族、7个副族、1个0族和1个第Ⅷ族； B.短周期中周期序数等于主族序数元素，分别是第一周期第ⅠA族、第二周期第ⅡA族、第三周期第ⅢA族； C. ⅠA族的元素中H是非金属元素； D.短周期中金属元素仅含Li、Be、Na、Mg、Al共5种、0族元素有He、Ne、Ar共3种。 9．【答案】A 【解析】【解答】A．同周期原子从左到右半径减小，层数越多半径越大，原子半径为：r(O)<r(Cl)<r(S)<r(Na)，故r(X)<r(W)<r(Z)<r(Y)，故A符合题意； B．同主族元素从上到下非金属性依次减弱，非金属性越强简单氢化物越稳定，故H2S <H2O，故B不符合题意； C．同周期元素从左到右非金属性依次增强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故H2SO4<HClO4，故C不符合题意； D．非金属性越强，简单阴离子的还原性越弱，非金属性氯大于硫，故还原性Cl-<S2-，故D不符合题意； 故答案为A。 【分析】X是地壳中含量最多的元素，为O元素，Y是短周期中金属性最强的元素，是Na元素，X和Z同主族，Z为S元素，W为Cl元素。据此可作答。 10．【答案】B 【解析】【解答】解：A、氧化钙与盐酸反应生成盐与水，根据同主族元素及其化合物性质的相似性，所以SrO可与盐酸反应也与盐酸反应生成相应的盐与水，故A正确； B、氢氧化钙微溶于水，根据同主族元素及其化合物性质的相似性，所以Sr（OH）2溶解性大于氢氧化钙，而不是难溶于水，故B错误； C、硫酸钙和硫酸钡不溶于水，根据同主族元素及其化合物性质的相似性，所以SrSO4难溶于水，故C正确； D、氢氧化钙和氢氧化钡都是强碱，根据同主族元素及其化合物性质的相似性，所以Sr（OH）2是强碱，故D正确； 故选B． 【分析】根据第二周期到到第六周期的元素从上往下金属性增强，与水反应越容易，最高氧化物对应的水化物的溶解性增强，碳酸盐都难溶于水，由此分析解答． 11．【答案】C 【解析】【解答】A．由分析可知，W为Li，Li+和的核外电子数相同，此时原子序数越小半径越大，则半径大，A不符合题意； B．由分析可知，X是O，其同周期元素有C，当分子量较大时，其沸点比水高，B不符合题意； C．由分析可知，Y为P，其最高价氧化物对应的水化物为磷酸，是中强酸，比碳酸酸性强，C符合题意； D．由分析可知，Z为Fe，在化合物中、价，还有+6价，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A．电子层结构相同，核电荷数越多半径越小； B．分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，则晶体的熔沸点越高； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强； D．依据化合价代数和为0判断。 12．【答案】C 【解析】【解答】解：①同周期元素随原子序数的增大，原子半径减小，则S＞Cl，具有相同电子排布的离子，原子序数的大的，半径小，则S2﹣＞Cl﹣，阴离子的半径大于原子的半径，S2﹣＞S，Cl﹣＞Cl，但无法确定Cl﹣＞S，故①错误； ②非金属性F＞Cl＞S＞Se，气态氢化物的稳定性为HF＞HCl＞H2S＞H2Se，故②正确； ③非金属性Cl＞Br＞I＞S，对应离子的还原性为S2﹣＞I﹣＞Br﹣＞Cl﹣，故③错误； ④非金属性Cl＞S＞Se＞Te，对应单质的氧化性为Cl2＞S＞Se＞Te，故④正确； ⑤非金属性Cl＞S＞Se，对应最高价氧化物的水化物的酸性为H4ClO4＞H2SO4＞H2SeO4，故⑤错误； ⑥同主族元素，电子层数越多，得电子能力越弱，则电子能力为F＞Cl＞Br＞I，故⑥正确； 故选C． 【分析】①同周期元素随原子序数的增大，原子半径减小，具有相同电子排布的离子，原子序数的大的，半径小，阴离子的半径大于原子的半径； ②非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强； ③非金属性越强，对应离子的还原性越弱； ④非金属性越强，对应单质的氧化性越强； ⑤非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强； ⑥同主族元素，电子层数越多，得电子能力越弱． 13．【答案】C 【解析】【解答】根据元素在周期表中的位置可知，X、Y、Z属于第三周期，R是第二周期。由于X原子最外层电子数比次外层电子数少3，所以X是P，则Y是S，Z是Cl，R是O。非金属性越强，相应氢化物的稳定性越强，所以A不正确，应该是R的氢化物比X的氢化物稳定；同周期自左向右，原子半径逐渐减小，B不正确；SO2具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；X、Z可形成化合物XZ5，分子中X原子均满足最外层8电子结构，而Z原子不能满足，D不正确，答案选C。 【分析】本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。 14．【答案】B 15．【答案】（1）2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；NaOH （2）B处棉花变为橙色；S2-+Cl2=2Cl-+S↓ （3） （4）过量氯气易进入到C处置换出碘 16．【答案】（1）第五周期 ⅡA （2）NH4Cl+NaNO2=N2+NaCl+2H2O （3）ACBC （4）A （5）醋酸二氨合亚铜 （6）146m/(17X)×100% （7）氨气中混有水蒸气 【解析】【解答】(1)金属钙的核电荷数为20，在周期表中4周期IIA族，Sr元素与钙元素属于同一主族，且锶位于钙的下一周期，所以Sr在元素周期表中的位置是第五周期 、ⅡA族； 综上所述，本题答案是：第五周期 ⅡA。(2)根据题目信息可知，饱和氯化铵溶液和NaNO2溶液发生归中反应生成氮气，A装置中的化学方程式：NH4Cl+NaNO2=N2+NaCl+2H2O； 综上所述，本题答案是：NH4Cl+NaNO2=N2+NaCl+2H2O。(3)由于氮化锶遇水剧烈反应生成氢氧化锶和氨气，所以需要对氨气进行干燥，同时还需要防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入硬质玻璃管中，故装置的接口顺序为：ACBC； 综上所述，本题答案是：ACBC。(4)体系内有空气，氧气会和锶反应；因此实验时先点燃A处酒精灯，反应产生的气体排净装置内的空气，防止锶与氧气反应； 综上所述，本题答案是：A。(5)根据实验目的可知，氮气样品先通过试管I中的氢氧化钠溶液，除去二氧化碳气体，通过试管II中的连苯三酚碱性溶液，能定量吸收O2，通过试管Ⅲ中的醋酸二氨合亚铜溶液，能定量吸收CO； 综上所述，本题答案是：醋酸二氨合亚铜；(6) 浓硫酸增重mg为吸收的氨气的质量，根据氮原子守恒，可知氮化锶(Sr3N2)的量为1/2×m/17mol，其质量为292×1/2×m/17g，则产品纯度为[292×1/2×m/17]/ X×100%=146m/(17X)×100% ； 综上所述，本题答案是：146m/(17X)×100% 。(7)如果氨气中混有水蒸气，造成浓硫酸质量增加的较多，造成m偏大，使测得产品纯度偏高； 综上所述，本题答案是：氨气中混有水蒸气； 【分析】（1）Sr是第38号元素，位于元素周期表的第五周期 ⅡA 族； （2）氯化铵与亚硝酸铵会发生复分解反应，生成氮气； （3）根据锶单质以及氯化锶的化学性质，可知装置的连接顺序为ACBC ； （4）先点燃A处的酒精灯目的是除去装置中的空气，防止锶被氧化； （5）该试剂既要吸收二氧化碳又不会产生气体杂质； （6）浓硫酸中增加的质量就是吸收的氨气的质量，再根据氮元素守恒就可以得出氮化锶的质量，继而求出产品的纯度； （7）若测得的产品纯度偏高，说明浓硫酸中吸收的气体不仅有氨气。 17．【答案】（1）稀硝酸；碳酸钙；硅酸钠溶液 （2）CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O （3）强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换不活泼的非金属单质 （4）湿润的淀粉KI试纸变蓝 （5）2I﹣+Cl2═2Cl﹣+I2 （6）反应中硝酸具有挥发性，可能是挥发出的硝酸溶于水与硅酸钠反应生成硅酸沉淀 【解析】【解答】解：（1）要比较碳和硅两种元素的非金属强弱，可以通过其最高价氧化物对应水合物的酸性强弱来判断，即可用较强酸制备较弱酸，因此可考虑把CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有硅酸沉淀生成．观察图1，B为颗粒状固体，则可判断B为CaCO3，应用硝酸（不用硫酸，因为硫酸无法与碳酸钙反应制取二氧化碳）与碳酸钙反应制取CO2．则A是硝酸，B是碳酸钙，C是硅酸钠溶液．故答案为：硝酸；碳酸钙；硅酸钠溶液； （2.）烧瓶中应是碳酸钙与稀硝酸反应，因为碳酸钙难溶于水，要写分子式，硝酸是强酸，要写成离子，因此烧瓶中反应的离子方程式是：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O．烧故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O； （3.）由图2，根据题意，浓盐酸与高锰酸钾反应会生成氯气，然后氯气经过B处会与KI反应生成I2，由此可知，验证卤族元素性质的递变规律的实验原理是：强氧化剂生成弱氧化剂 或活泼的非金属单质置换出较不活泼的非金属单质，故答案为：强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换不活泼的非金属单质； （4.）氯气在B处与KI反应生成单质碘，碘单质与淀粉作用会变成蓝色，即B处的实验现象是：湿润的淀粉KI试纸变蓝，故答案为：湿润的淀粉KI试纸变蓝； （5.）B处氯气与KI反应的化学方程式是：Cl2+2KI═2Cl﹣+I2，其离子方程式是：2I﹣+Cl2⇌I2+2Cl﹣．故答案为：2I﹣+Cl2⇌I2+2Cl﹣； （6.）B中硝酸与碳酸钙反应，由于反应中硝酸具有挥发性，可能是挥发出的硝酸溶于水与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，所以会对二氧化碳与硅酸钠的反应产生干扰； 故答案为：反应中硝酸具有挥发性，可能是挥发出的硝酸溶于水与硅酸钠反应生成硅酸沉淀． 【分析】根据图1，可知，应该运用弱酸制强酸或较强酸制较弱酸的实验原理，即用硝酸制取二氧化碳，用二氧化碳与硅酸钠反应制硅酸；根据图2，可知，应该运用非金属单质之间的置换反应来判断非金属元素的强弱． 18．【答案】（1）按住橡皮塞，将大头针向上拔出；钠在煤油与水接触的界面之间上下沉浮，并不断减小，直到消失，同时有气泡产生 （2）长；钾的密度比钠小，与水反应产生少量的气体即可使钾上浮进入煤油中，钾的密度与煤油密度相近，在煤油中滞留时间长 （3）钾与水反应 【解析】【解答】（1）要让金属钠和大头针脱离才能和水反应，可以按住橡皮塞，将大头针向上拔出。由于钠的密度大于煤油而小于水，则反应开始后，试管中能观察到的现象是：钠在煤油与水接触的界面之间上下沉浮，并不断减小，直到消失，同时有气泡产生；（2）钾的密度比金属钠的小，钾和水反应产生的氢气可以让金属钾进入煤油中，金属钾和煤油的密度相近，在煤油中滞留时间长，因此钾反应完所用时间比钠反应完所用的时间长；（3）金属钾和水反应剧烈，为防止生成的碱液溅出伤人，可以在上方罩一个玻璃片，即图B表示钾与水反应。 【分析】（1）可以根据生活实际结合金属钠的物理性质、和水反应的现象来回答即可；（2）根据金属钾、金属钠以及煤油的密度大小来回答；（3）根据化学反应的剧烈程度来分析。 学科网（北京）股份有限公司 $$