题目内容
某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律，设计了如下实验：（1）甲同学根据同周期元素原子结构的变化规律，预测出同一周期，从左至右元素的金属性逐渐减弱．请你根据实验室常用试剂和仪器帮助甲同学设计实验，简述实验步骤和现象（以第三周期元素为例）：______．
（2）乙同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱，设计了图1所示的实验装置，其能否达到实验目的______（填“能”或“不能”），设计的理论依据是______． 但也有同学根据硝酸具有挥发性，认为乙同学的实验装置存在不足，请你帮助该同学提出修改意见______．
（3）丙同学从资料中获悉：元素周期表中处于象硼与硅这样“对角线”位置的某些元素性质相似．预测金属铍应该具有与______相似的性质，能证明其预测的实验方案是______．
（4）丁同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律．A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸．已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气．丁同学可能观察到的现象有______． 从环保角度考虑，该装置有明显不足，请指出并提出改进建议______．
【答案】分析：（1）比较第三周期钠、镁、铝的金属性，可根据单质与水，或与酸反应的剧烈程度进行判断；
（2）比较N、C、Si的非金属性强弱，可根据元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强来进行判断；
（3）根据“对角线”位置的某些元素性质相似，周期表中Be和Al处于对角线位置；
（4）浓盐酸和高锰酸钾反应生成具有强氧化性的氯气，能分别与NaBr、KI发生氧化还原反应生成溴和碘单质，氯水具有漂白性，氯气有毒，不能直接排放到空气中．
解答：解：（1）比较第三周期钠、镁、铝的金属性，可根据单质与水，或与酸反应的剧烈程度进行判断，具体操作为分别取钠、镁、铝小粒分别与冷水反应，钠剧烈反应，镁和铝无明显现象，然后另取镁、铝小粒分别与等浓度的盐酸反应，镁比铝反应剧烈，
故答案为：分别取钠、镁、铝小粒分别与冷水反应，钠剧烈反应，镁和铝无明显现象；另取镁、铝小粒分别与等浓度的盐酸反应，镁比铝反应剧烈；
（2）因为较强的酸，可以制备较弱的酸．而非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性就越强．所以可利用硝酸和碳酸盐反应生成CO2，将CO2通入到硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀即可以完成实验．因为硝酸具有挥发性，为了排出硝酸的干扰，需要用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中混有的硝酸蒸汽，
故答案为：能；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强；在两导管之间连接一个装有饱和碳酸钠的洗气瓶；
（3）“对角线”位置的某些元素性质相似，周期表中Be和Al处于对角线位置，铝既能与酸反应，也能与强碱反应，都生成氢气，所以可用铍单质分别与酸和强碱反应，看反应现象，
故答案为：铝；铍单质分别与酸和强碱反应，看反应现象；
（4）因为活泼的非金属单质可以将比它不活泼的非金属元素从其盐溶液中给置换出来．高锰酸钾将浓盐酸氧化生成氯气，氯气将溴化钠中的溴离子氧化产生单质溴．产生的单质溴可以氧化碘化钾中的碘离子生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色，氯水具有漂白性，细润的红纸褪色，因为卤素单质均有毒，所以需要进行尾气处理，防止污染空气，
故答案为：A：白色变成黄色或橙黄色；B：变蓝色；C：红纸褪色；尾气排入空气污染环境，应在试管口处放一团浸有氢氧化钠溶液的棉花．
点评：本题考查元素金属性、非金属性强弱的实验设计，题目难度中等，注意把握比较金属性、非金属性的角度，把握实验方法．
（2）比较N、C、Si的非金属性强弱，可根据元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强来进行判断；
（3）根据“对角线”位置的某些元素性质相似，周期表中Be和Al处于对角线位置；
（4）浓盐酸和高锰酸钾反应生成具有强氧化性的氯气，能分别与NaBr、KI发生氧化还原反应生成溴和碘单质，氯水具有漂白性，氯气有毒，不能直接排放到空气中．
解答：解：（1）比较第三周期钠、镁、铝的金属性，可根据单质与水，或与酸反应的剧烈程度进行判断，具体操作为分别取钠、镁、铝小粒分别与冷水反应，钠剧烈反应，镁和铝无明显现象，然后另取镁、铝小粒分别与等浓度的盐酸反应，镁比铝反应剧烈，
故答案为：分别取钠、镁、铝小粒分别与冷水反应，钠剧烈反应，镁和铝无明显现象；另取镁、铝小粒分别与等浓度的盐酸反应，镁比铝反应剧烈；
（2）因为较强的酸，可以制备较弱的酸．而非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性就越强．所以可利用硝酸和碳酸盐反应生成CO2，将CO2通入到硅酸盐溶液中生成硅酸沉淀即可以完成实验．因为硝酸具有挥发性，为了排出硝酸的干扰，需要用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中混有的硝酸蒸汽，
故答案为：能；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水合物酸性越强；在两导管之间连接一个装有饱和碳酸钠的洗气瓶；
（3）“对角线”位置的某些元素性质相似，周期表中Be和Al处于对角线位置，铝既能与酸反应，也能与强碱反应，都生成氢气，所以可用铍单质分别与酸和强碱反应，看反应现象，
故答案为：铝；铍单质分别与酸和强碱反应，看反应现象；
（4）因为活泼的非金属单质可以将比它不活泼的非金属元素从其盐溶液中给置换出来．高锰酸钾将浓盐酸氧化生成氯气，氯气将溴化钠中的溴离子氧化产生单质溴．产生的单质溴可以氧化碘化钾中的碘离子生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色，氯水具有漂白性，细润的红纸褪色，因为卤素单质均有毒，所以需要进行尾气处理，防止污染空气，
故答案为：A：白色变成黄色或橙黄色；B：变蓝色；C：红纸褪色；尾气排入空气污染环境，应在试管口处放一团浸有氢氧化钠溶液的棉花．
点评：本题考查元素金属性、非金属性强弱的实验设计，题目难度中等，注意把握比较金属性、非金属性的角度，把握实验方法．
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