Question

10．某學(xué)習(xí)小組同學(xué)為探究同周期或同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．（1）將等質(zhì)量的鉀、鈉、鎂、鋁分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
上述金屬中鉀與鹽酸反應(yīng)最劇烈，鋁與鹽酸反應(yīng)生成的氣體最多．
（2）向Na₂S溶液中通入氯氣出現(xiàn)淡黃色渾濁，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^-．
Ⅱ．利用如圖裝置來驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律：
（1）要證明非金屬性：Cl＞I，在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)的現(xiàn)象，即可證明．干燥管D的作用是防止溶液倒吸．從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，此裝置尚缺少尾氣處理裝置，可用NaOH溶液吸收尾氣．
（2）要證明非金屬性：C＞Si，在A中加鹽酸，B中加CaCO₃，C中加Na₂SiO₃溶液，將觀察到C中有白色沉淀生成的現(xiàn)象．但老師認(rèn)為，該現(xiàn)象不足以證明酸性強(qiáng)弱關(guān)系為碳酸＞硅酸，請(qǐng)用文字?jǐn)⑹隼碛蓮腂中揮發(fā)出的HCl也會(huì)和硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸．
因此應(yīng)在B、D之間增加一個(gè)盛有足量D（選填下列字母：A．濃鹽酸 B．濃NaOH溶液C．飽和Na₂CO₃溶液 D．飽和NaHCO₃溶液）的洗氣裝置．改進(jìn)后C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（或Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃．

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��；
（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．
Ⅱ．（1）氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)；球形干燥管具有防止倒吸的作用；氯氣有毒，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；
（2）鹽酸酸性強(qiáng)于碳酸，二氧化碳能使石灰水變渾濁；鹽酸揮發(fā)，應(yīng)排除實(shí)驗(yàn)中干擾．

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；
（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^-；
Ⅱ．（1）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)，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，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，少量時(shí)，也可用石灰水吸收，
故答案為：變藍(lán)；防止溶液倒吸；NaOH；
（2）因碳酸比硅酸強(qiáng)，二氧化碳可與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，溶液變渾濁，從B中揮發(fā)出的HCl也會(huì)和硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸，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D之間增加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶，改進(jìn)后C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（或Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，
故答案為：有白色沉淀生成；從B中揮發(fā)出的HCl也會(huì)和硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸；D；Na₂SiO₃+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+Na₂CO₃（或Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O═H₂SiO₃↓+2NaHCO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究金屬單質(zhì)的金屬性強(qiáng)弱、非金屬單質(zhì)的非金屬性強(qiáng)弱方法，題目難度中等，正確掌握判斷金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的方法，明確除雜試劑的作用原則：除去裝置，不能引進(jìn)新的雜質(zhì)．