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(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)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____。

(3)用電子式表示次氯酸形成過程______。

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的名稱為_____，其作用為___。

(2)若要證明非金屬性：Cl＞I，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4，C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：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_____（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。

Answer 1

【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對共用電子；

II．(1)根據(jù)儀器D的構(gòu)造判斷其名稱；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Cl2，Cl2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)向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1、6、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對共用電子對、與Cl原子形成1對共用電子對，從而結(jié)合形成HClO，其形成過程用電子式表示為：；

II．(1)儀器D的名稱為干燥管；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Cl2，Cl2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)HCl與CaCO3會發(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)C中Na2SiO3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：C＞Si；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B和C之間增加裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，來除去CO2氣體中的雜質(zhì)HCl。