Question

10．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．
Ⅰ．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)測實驗結(jié)果：Na與鹽酸反應(yīng)最劇烈，Al與鹽酸反應(yīng)的速度最慢．
Ⅱ．利用圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
（1）儀器A的名稱為分液漏斗，干燥管D的作用為防止倒吸．
（2）現(xiàn)有稀硝酸、碳酸鈣、澄清石灰水、硅酸鈉溶液，選擇試劑用如圖裝置證明酸性：HNO₃＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，則A中裝試劑稀硝酸，B中裝試劑碳酸鈣，C中裝試劑硅酸鈉．C中實驗現(xiàn)象為有白色沉淀生成；寫出C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
（3）如果C中裝飽和的硫化鈉溶液，A中裝濃鹽酸，B中裝高錳酸鉀溶液，反應(yīng)開始后觀察到的現(xiàn)象是C中產(chǎn)生淡黃色沉淀，寫出產(chǎn)生沉淀反應(yīng)的離子方程式：Cl₂+S^2-=2Cl^-+S↓；證明氯的非金屬性比硫的非金屬性強(qiáng)（填“強(qiáng)”、“弱”或“無法判斷”）．

Answer 1

分析 I．元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與酸或水反應(yīng)越劇烈；
II．（1）儀器A的名稱是分液漏斗；有緩沖作用的儀器能防止倒吸；
（2）要證明酸性強(qiáng)弱，應(yīng)該采用強(qiáng)酸制取弱酸的方法檢驗，強(qiáng)酸和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸；硝酸酸性最強(qiáng)，所以A中盛放硝酸，硝酸和碳酸鈣制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉溶液生成硅酸，從而確定酸性強(qiáng)弱；
（3）濃鹽酸具有還原性、酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化Na₂S溶液中的S^2-生成S，非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性．

解答 解：I．同一周期元素，金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與酸或水反應(yīng)越劇烈，所以金屬性Na＞Mg＞Al，則Na與鹽酸反應(yīng)最劇烈、Al與鹽酸反應(yīng)速率最慢，故答案為：Na；Al；
II．（1）儀器A的名稱是分液漏斗；有緩沖作用的儀器能防止倒吸，倒置的干燥管有緩沖作用，所以能防止倒吸，故答案為：分液漏斗；倒吸；
（2）要證明酸性強(qiáng)弱，應(yīng)該采用強(qiáng)酸制取弱酸的方法檢驗，硝酸酸性最強(qiáng)，所以A中盛放硝酸，硝酸和碳酸鈣制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉溶液生成硅酸，則B中盛放碳酸鈣、C中盛放硅酸鈉，硅酸難溶于水，所以二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，看到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，C中反應(yīng)質(zhì)量方程式為SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案為：稀硝酸；碳酸鈣；硅酸鈉；有白色沉淀生成；SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-；
（3）濃鹽酸具有還原性、酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化Na₂S溶液中的S^2-生成S，離子方程式為Cl₂+S^2-=2Cl^-+S↓，非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，該反應(yīng)中Cl元素化合價由0價變?yōu)?1價、S元素化合價由-2價變?yōu)?價，所以氯氣是氧化劑、S是氧化產(chǎn)物，則氧化性：Cl₂＞S，所以非金屬性Cl＞S，
故答案為：Cl₂+S^2-=2Cl^-+S↓；強(qiáng)．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識運用能力，明確實驗原理是解本題關(guān)鍵，知道金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷方法，注意：（2）裝置設(shè)計不很合理，生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸和硅酸鈉反應(yīng)也生成白色沉淀，所以在C裝置前應(yīng)該有一個洗氣裝置，防止吸收干擾實驗．