Question

17．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)了如下系列實(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)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：鉀與鹽酸反應(yīng)最劇烈，鋁與鹽酸反應(yīng)的速度最慢；鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多．
（2）向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S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-．
（3）將NaOH溶液與NH₄Cl溶液混合生成NH₃•H₂O，從而驗(yàn)證NaOH堿性強(qiáng)于NH₃•H₂O，繼而可以驗(yàn)證Na的金屬性強(qiáng)于氮，你認(rèn)為此設(shè)計(jì)是否合理？并說明理由．不合理，NH₃•H₂O不是N元素對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物．
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
（4）儀器B的名稱為錐形瓶，干燥管D的作用為防止倒吸．
（5）若要證明非金屬性：Cl＞I，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO₄（KMnO₄與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣），C中加淀粉碘化鉀混合溶液，觀察到C中溶液變藍(lán)（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，可用NaOH溶液吸收尾氣．
（6）若要證明非金屬性：C＞Si，則在A中加鹽酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，觀察到C中溶液有白色沉淀生成（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飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶除去．

Answer 1

分析 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)，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（3）元素的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)；
Ⅱ．（4）根據(jù)儀器的構(gòu)造寫出儀器A的名稱；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（5）氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)；氯氣有毒，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；
（6）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．

解答 解：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，反應(yīng)速率最慢的是鋁；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，
故答案為：鉀；鋁；鋁；
（2）氯氣氧化性強(qiáng)于硫單質(zhì)，所以氯氣能夠與硫離子反應(yīng)生成硫，反應(yīng)的離子方程式為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，
故答案為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
（3）將NaOH溶液與NH₄Cl溶液混合生成NH₃•H₂O，可以說明NaOH的堿性大于NH₃•H₂O，但不能說明Na的金屬性大于N，因?yàn)橐��?yàn)證金屬性的強(qiáng)弱，必須通過比較最高價(jià)氧化物所對應(yīng)的水化物的堿性來進(jìn)行比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價(jià)氧化物的水化物，
故答案為：不合理，NH₃•H₂O不是N元素對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物；
Ⅱ．（4）儀器A為分液漏斗；球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進(jìn)入錐形瓶中，
故答案為：錐形瓶；防止倒吸；
（5）濃鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與碘化鉀反應(yīng)生成碘，因淀粉遇碘變藍(lán)色，則可觀察到溶液變藍(lán)，氯氣有毒，不能排放到空氣中，可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)而被吸收，則可用氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收，反應(yīng)離子方程式為：2OH^-+Cl₂═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：變藍(lán)；NaOH；
（6）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)氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng)，而二氧化碳不反應(yīng)，可以在B和C之間增加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶，
故答案為：有白色沉淀生成；飽和NaHCO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，涉及金屬、非金屬性強(qiáng)弱的探究，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)解答問題的能力，題目難度中等．