【題目】某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。

Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:_____與鹽酸反應(yīng)最劇烈;____與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。

(2)Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為____

(3)用電子式表示次氯酸形成過(guò)程______。

Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律

(1)儀器D的名稱(chēng)為_____,其作用為___

(2)若要證明非金屬性:ClI,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到C中溶液____(填現(xiàn)象),即可證明。從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,用離子方程式表示該尾氣吸收原理______。

(3)若要證明非金屬性:CSi,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3C中加Na2SiO3溶液,觀察到C中溶液_____(填現(xiàn)象),即可證明。但有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性,可進(jìn)入C中干擾試驗(yàn),應(yīng)在兩裝置間添加裝有____的洗氣瓶。

【答案】K Al S2-+Cl2=S↓+2Cl- (球形)干燥管 防止倒吸 變藍(lán) Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 有白色沉淀生成 飽和NaHCO3溶液

【解析】

I(1)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表可以判斷鈉、鉀、鎂、鋁的活潑性,活潑性越強(qiáng),與鹽酸反應(yīng)越劇烈;根據(jù)電子守恒比較生成氫氣體積大小;

(2)硫離子被氯氣氧化成硫單質(zhì),溶液呈現(xiàn)黃色渾濁,證明Cl的非金屬性比S強(qiáng);

(3)次氯酸分子中O原子分別與H、Cl原子各形成1對(duì)共用電子;

II(1)根據(jù)儀器D的構(gòu)造判斷其名稱(chēng);尾氣處理裝置中,有緩沖裝置的能防止倒吸;

(2)濃鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2Cl2能氧化I-生成I2,碘遇淀粉試液變藍(lán);氯氣有毒,圖示裝置中缺少尾氣處理裝置;

(3)碳酸酸性強(qiáng)于硅酸,二氧化碳能夠與硅酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀硅酸;除去二氧化碳中氯化氫,可以使用飽和碳酸氫鈉溶液。

I(1)金屬活潑性順序?yàn)椋衡洠锯c>鎂>鋁,所以相同條件下與鹽酸反應(yīng)最激烈的是鉀,該反應(yīng)的離子方程式為:2K+2H+=2K++H2;生成1mol氫氣需要得到2mol電子,1mol鉀、鈉都失去1mol電子,1mol鎂失去2mol電子,而1mol鋁失去3mol電子,所以生成氫氣最多的是金屬鋁;

(2)Na2S溶液中通入氯氣,發(fā)生反應(yīng):S2-+Cl2=S↓+2Cl-,溶液呈現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng);

(3)H、O、Cl都是非金屬元素,原子最外層電子數(shù)分別是16、7,要達(dá)到最外層電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),O原子與H原子形成1對(duì)共用電子對(duì)、與Cl原子形成1對(duì)共用電子對(duì),從而結(jié)合形成HClO,其形成過(guò)程用電子式表示為:;

II(1)儀器D的名稱(chēng)為干燥管;尾氣處理裝置中,能防止倒吸;

(2)濃鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2Cl2具有氧化性,能氧化I-生成I2,碘遇淀粉試液變藍(lán)色,C裝置中看到的現(xiàn)象是溶液變藍(lán)色;氯氣有毒,需要添加尾氣吸收裝置,可以用堿液吸收氯氣,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;

(3)HClCaCO3會(huì)發(fā)生反應(yīng):2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O,可以證明酸性HCl>H2CO3,由于HCl為非含氧酸,所以不能證明元素的非金屬性Cl>C;將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體通入Na2SiO3溶液,發(fā)生反應(yīng):Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3,當(dāng)CNa2SiO3溶液有白色沉淀生成時(shí),證明碳酸的酸性大于硅酸,從而可證明非金屬性:CSi;但由于氯化氫具有揮發(fā)性,干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,需要將二氧化碳中的氯化氫除掉,根據(jù)HCl與碳酸氫鈉反應(yīng),而二氧化碳不反應(yīng),可以在BC之間增加裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶,來(lái)除去CO2氣體中的雜質(zhì)HCl。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 圖中AB段主要是高錳酸鉀和碘化鉀溶液反應(yīng)

B. 圖中BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3++2I-=2Fe2++I2

C. 根據(jù)OC段的數(shù)據(jù)可知開(kāi)始加入的硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為1.25mol

D. 根據(jù)OC段的數(shù)據(jù)可知開(kāi)始加入的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.25mol

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B. 此溫度時(shí),Ksp(BaSO4)=1.1×10-10

C. b點(diǎn)有BaSO4沉淀析出

D. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp

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B. 圖乙表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0的平衡常數(shù)K與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系

C. 圖丙表示一定條件下的合成氨反應(yīng),N2的起始量恒定時(shí),NH3的平衡體積分?jǐn)?shù)隨H2起始體積分?jǐn)?shù)的變化,圖中a點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率等于b點(diǎn)

D. 圖丁表示反應(yīng) 2SO2+O2 2SO3,t1 時(shí)刻降低溫度符合圖示變化

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A. 在沸騰爐中進(jìn)行的反應(yīng)為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

B. 工業(yè)上制硫酸與硝酸都用到同一工藝設(shè)備:吸收塔

C. 硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)都需要對(duì)工業(yè)尾氣進(jìn)行處理

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(2)下圖表示在密閉容器中反應(yīng):2SO2+O2 2SO3 △H<0達(dá)到平衡時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速度和化學(xué)平衡的變化情況,a~b過(guò)程中改變的條件可能是______;b~c過(guò)程中改變的條件可能是______________; 若增大壓強(qiáng)時(shí),反應(yīng)速度變化情況畫(huà)在c~d處。___________

(3)以上反應(yīng)達(dá)平衡后,若此時(shí)只將容器的體積擴(kuò)大為原來(lái)的2倍,達(dá)新平衡時(shí),容器內(nèi)溫度將降低(容器不與外界進(jìn)行熱交換),則該反應(yīng)正向?yàn)?/span>___反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);達(dá)新平衡時(shí),容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比原平衡時(shí)_____(“增大”、“減小”或“相等”)。

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