题目内容

10．某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验．
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入足量的0.1mol•L-1的盐酸中，试预测实验结果：K与盐酸反应最剧烈，Al与盐酸反应最慢．
（2）将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O，从而验证NaOH的碱性大于NH3•H2O，继而可以验证Na的金属性大于N．你认为此设计是否合理？并说明理由：用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而NH3•H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物．
Ⅱ．利用如图装置可以验证非金属性的变化规律．
（3）干燥管D的作用是防止倒吸．
（4）实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验证氯的非金属性大于硫；装置A、B、C中所状药品分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为S2-+Cl2═S↓+2Cl-
（5）实验室中现有药品稀盐酸、稀硫酸、二氧化硅、硅酸钠溶液，请选择合适药品设计实验证碳的非金属性大于硅，装置A中和加硫酸、B中加Na2CO3、C中加Na2SiO3，观察到C中的现象为有白色胶状沉淀产生．

分析 I、（1）元素的金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈；
（2）元素的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强；
II、（3）根据仪器的构造写出仪器A的名称；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（4）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证；
（5）要证明非金属性：C＞Si，可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明．

解答 解：I、（1）同一周期元素，金属性随着原子序数增大而减弱，元素的金属性越强，同一主族，原子序数越大，金属性越强，其单质与酸或水反应越剧烈，所以金属性K＞Na＞Mg＞Al，则K与盐酸反应最剧烈、Al与盐酸反应速率最慢，故答案为：K；Al；
（2）将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O，可以说明NaOH的碱性大于NH3•H2O，但不能说明Na的金属性大于N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而NH3•H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物，
故答案为：不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而NH3•H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物．
II、（3）球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，故答案为：防止倒吸；
（4）设计实验验证非金属性：Cl＞S，利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证，则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为S2-+Cl2═S↓+2Cl-，
故答案为：浓盐酸、KMnO4、Na2S；S2-+Cl2═S↓+2Cl-；
（5）若要证明非金属性：C＞Si，可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明，由于B中加Na2CO3，故A中可以加硫酸，通过硫酸和碳酸钠的反应来制取CO2，然后的CO2通入C中的Na2SiO3中，可以发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，产生白色胶状沉淀，从而可以证明酸性：H2CO3＞H2SiO3，故非金属性：C＞Si．故答案为：硫酸；Na2SiO3；有白色胶状沉淀产生．

点评 本题考查性质实验方案设计，涉及金属、非金属性强弱的探究，明确物质的性质是解本题关键，知道金属性、非金属性强弱判断方法，会根据物质性质设计实验，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．上述反应的正反应为放热反应
B．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
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18．在aXn-和bYm+两种简单离子，且X、Y均为短周期元素，已知Xn-比Ym+多2个电子层，下列关系和说法正确的是（　　）
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5．已知正己烷的球棍模型为  ．某有机物a的分子式和正己烷相同，且主链上有4个碳原子，则下列关于a的观点正确的是（　　）
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D．在光照条件下，a能与溴水发生取代反应
15．乙醇是一种重要的有机化工原料，它可以用玉米、薯类等为原料发酵、蒸馏制成．乙醇和汽油经加工处理形成的车用燃料即乙醇汽油．
结合有关知识，回答下列问题：
（1）乙醇分子中的官能团是-OH（或羟基）．
（2）在试管里加入2mL乙醇．把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精外焰中加热，使铜丝表面生成一薄层黑色的氧化铜，立即把它插入盛有乙醇的试管里（如图），取出铜丝，可以观察到铜丝表面变红，发生的化学反应方程式是2C2H5OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O．
（3）乙醇汽油作为一种新型车用燃料，符合我国的能源战略，推广使用乙醇汽油的好处是（写出一条即可）节约化石燃料，减少污染，写出乙醇完全燃烧的方程式C2H5OH+3O2$\stackrel{点燃}{→}$2CO2+3H2O．
（4）对于司机酒后驾车，可对其呼出的气体进行检验而查出，所利用的化学反应如下：
2CrO3（红色+3C2H5OH+3H2SO4=Cr（SO4）3（绿色）+3CH3CHO+6H2O被检测的气体成分是C2H5OH，上述反应中的氧化剂是CrO3，还原剂是C2H5OH．
（5）用乙烯制备乙醇的化学方程式CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH，反应类型属于加成反应．
2．下列关于元素性质的有关叙述中不正确的是（　　）
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19．电化学在化学实验、工业生产和生活中都有重要应用．下列说法正确的是（　　）
A．实验室利用锌片和稀硫酸制H2时，在稀硫酸中滴加MgSO4溶液可以加快反应速率
B．将反应2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2设计为原电池，正极反应为Cu-2e-═Cu2+
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4．下列实验操作不能达到实验目的是（　　）
选项实验操作实验目的
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A．AB．BC．CD．D

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