Question

【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)計了如下系列實驗。

（1）將鈉、鋁、鉀各1mol分別投入到足量的相同濃度的鹽酸中，試預(yù)測實驗結(jié)果：與鹽酸反應(yīng)最劇烈的單質(zhì)是_____，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多的是______。

（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，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

（3）利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律：儀器A的名稱為_________，裝置D的作用為________________。

①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____________的現(xiàn)象，即可證明；從環(huán)境保護(hù)的觀點考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用________溶液吸收尾氣。

②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中溶液出現(xiàn)白色沉淀的現(xiàn)象，即可證明。寫出C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________（假設(shè)進(jìn)入C中的氣體過量），但有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性，可進(jìn)入C中干擾實驗，應(yīng)在兩裝置間添加裝有_________溶液的洗氣瓶。

Answer 1

【答案】 鉀 鋁 S2+Cl2＝S↓+2Cl 分液漏斗 防止倒吸 變藍(lán) NaOH SiO32+2CO2+2H2O＝H2SiO3↓+2HCO3 飽和NaHCO3

【解析】分析：（1）根據(jù)金屬活動性順序表可以判斷鈉、鉀、鋁的活潑性，活潑性越強，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）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；①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)；②二氧化碳過量時生成硅酸和碳酸氫鈉，可以用飽和碳酸氫鈉溶液吸收氯化氫。

詳解：（1）金屬活潑性順序為：鉀＞鈉＞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，而1mol鋁失去3mol電子，所以生成氫氣最多的是金屬鋁；

（2）氯氣氧化性強于硫單質(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：S2-+Cl2＝S↓+2Cl-；

（3）根據(jù)儀器構(gòu)造可知儀器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；

①濃鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強氧化性，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；

②鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，由于二氧化碳過量，則C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SiO32+2CO2+2H2O＝H2SiO3↓+2HCO3；由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，生成的二氧化碳中含有氯化氫，氯化氫也能與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，所以應(yīng)在兩裝置間添加裝有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，用來除去氯化氫氣體。