Question

10．某同學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．（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預測實驗結(jié)果：K與鹽酸反應的速率最快；Al與鹽酸反應產(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，反應的離子方程式為S^2-+Cl₂=S↓+2Cl^-．
Ⅱ．利用圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
（3）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中溶液變藍的現(xiàn)象，即可證明．從環(huán)境保護的觀點考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用NaOH溶液吸收尾氣．
（4）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的現(xiàn)象，即可證明．但有的同學認為鹽酸具有揮發(fā)性，可進入C中干擾試驗，應在兩裝置間添加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶除去．

Answer 1

分析 （1）元素的金屬性越強，其單質(zhì)與水或酸反應越劇烈；每個金屬原子失去電子數(shù)最多，則相同物質(zhì)的量的金屬單質(zhì)與足量酸反應時生成的氫氣最多；    
（2）向Na₂S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，說明氯氣和硫離子發(fā)生置換反應生成S；
（3）濃鹽酸和高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，氯氣能置換出KI溶液中的碘，淀粉遇碘變藍色；變藍；氯氣有毒不能直接排空，但氯氣能和堿液反應生成可溶性鈉鹽；
（4）鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，二氧化碳、水和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸，因為鹽酸具有揮發(fā)性導致生成的二氧化碳中含有HCl，HCl能和硅酸鈉反應而干擾二氧化碳和硅酸鈉溶液的反應．

解答 解：（1）元素的金屬性越強，其單質(zhì)與水或酸反應越劇烈，這幾種金屬的金屬性最強的是K，所以K與鹽酸反應最劇烈；每個金屬原子失去電子數(shù)最多，則相同物質(zhì)的量的金屬單質(zhì)與足量酸反應時生成的氫氣最多，這幾種金屬中每個金屬原子失電子最多的是Al，所以1mol金屬與足量鹽酸反應生成氫氣最多的是Al，
故答案為：K；Al；    
（2）向Na₂S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，說明氯氣和硫離子發(fā)生置換反應生成S，離子方程式為S^2-+Cl₂=S↓+2Cl^-，
故答案為：S^2-+Cl₂=S↓+2Cl^-；
（3）濃鹽酸和高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，氯氣能置換出KI溶液中的碘，淀粉遇碘變藍色，所以看到C中的現(xiàn)象為：溶液由無色變藍色；氯氣有毒不能直接排空，但氯氣能和堿液反應生成可溶性鈉鹽，所以為防止氯氣污染空氣，可以用NaOH溶液吸收尾氣，
故答案為：變藍；NaOH；
（4）鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，二氧化碳、水和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸，所以看到C中的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，因為鹽酸具有揮發(fā)性導致生成的二氧化碳中含有HCl，HCl能和硅酸鈉反應而干擾二氧化碳和硅酸鈉溶液的反應，為防止干擾實驗，應該用飽和的碳酸氫鈉吸收揮發(fā)出的HCl，
故答案為：有白色沉淀生成；飽和NaHCO₃．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，為高頻考點，側(cè)重考查學生實驗設(shè)計、實驗分析、實驗操作等知識點，明確實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)、實驗操作是解本題關(guān)鍵，（4）從物質(zhì)制備、物質(zhì)檢驗、尾氣處理等方面分析解答，題目難度不大．