题目内容
【题目】某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验。
Ⅰ．(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：_____与盐酸反应最剧烈；____与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为____。
(3)用电子式表示次氯酸形成过程______。
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
(1)仪器D的名称为_____，其作用为___。
(2)若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4，C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液____（填现象），即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，用离子方程式表示该尾气吸收原理______。
(3)若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液，观察到C中溶液_____（填现象），即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有____的洗气瓶。
【答案】K Al S2-+Cl2=S↓+2Cl- 
(球形)干燥管 防止倒吸 变蓝 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 有白色沉淀生成 饱和NaHCO3溶液
【解析】
I．(1)根据金属活动性顺序表可以判断钠、钾、镁、铝的活泼性，活泼性越强，与盐酸反应越剧烈；根据电子守恒比较生成氢气体积大小；
(2)硫离子被氯气氧化成硫单质，溶液呈现黄色浑浊，证明Cl的非金属性比S强；
(3)次氯酸分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子；
II．(1)根据仪器D的构造判断其名称；尾气处理装置中，有缓冲装置的能防止倒吸；
(2)浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2能氧化I-生成I2，碘遇淀粉试液变蓝；氯气有毒，图示装置中缺少尾气处理装置；
(3)碳酸酸性强于硅酸，二氧化碳能够与硅酸钠反应生成白色沉淀硅酸；除去二氧化碳中氯化氢，可以使用饱和碳酸氢钠溶液。
I．(1)金属活泼性顺序为：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，该反应的离子方程式为：2K+2H+=2K++H2↑；生成1mol氢气需要得到2mol电子，1mol钾、钠都失去1mol电子，1mol镁失去2mol电子，而1mol铝失去3mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝；
(2)向Na2S溶液中通入氯气，发生反应：S2-+Cl2=S↓+2Cl-，溶液呈现黄色浑浊现象，可证明Cl的非金属性比S强；
(3)H、O、Cl都是非金属元素，原子最外层电子数分别是1、6、7，要达到最外层电子的稳定结构，O原子与H原子形成1对共用电子对、与Cl原子形成1对共用电子对，从而结合形成HClO，其形成过程用电子式表示为：；
II．(1)仪器D的名称为干燥管；尾气处理装置中，能防止倒吸；
(2)浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2具有氧化性，能氧化I-生成I2，碘遇淀粉试液变蓝色，C装置中看到的现象是溶液变蓝色；氯气有毒，需要添加尾气吸收装置，可以用碱液吸收氯气，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
(3)HCl与CaCO3会发生反应：2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O，可以证明酸性HCl>H2CO3，由于HCl为非含氧酸，所以不能证明元素的非金属性Cl>C；将反应产生的CO2气体通入Na2SiO3溶液，发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，当C中Na2SiO3溶液有白色沉淀生成时，证明碳酸的酸性大于硅酸，从而可证明非金属性：C＞Si；但由于氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据HCl与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在B和C之间增加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，来除去CO2气体中的杂质HCl。
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