Question

5．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验．
Ⅰ．（1）将钠、镁、铝各1 mol分别投入到足量同浓度的盐酸中，试预测实验结果：钠与盐酸反应最剧烈；铝与盐酸反应产生的气体最多（填名称）．
（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：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
（3）仪器A的名称为分液漏斗，干燥管D的作用为防倒吸．
（4）若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄（KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气），C中加淀粉-碘化钾混合溶液，观察到C中溶液变蓝的现象，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，可用NaOH溶液吸收尾气，此吸收反应的离子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）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中溶液有白色沉淀生成的现象，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饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶除去．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根据同周期元素性质的递变规律或金属活动性顺序表可以判断钠、镁、铝的活泼性，活泼性越强，与盐酸反应越剧烈；相同物质的量的金属，失电子越多其生成的氢气体积越大；
（2）氯气具有强氧化性，硫离子被氯气氧化成硫单质，据此写出反应的离子方程式；
Ⅱ．（3）A的名称是分液漏斗；有缓冲作用的装置能防止倒吸；
（4）A盛放浓盐酸，B盛放高锰酸钾，AB为氯气的发生装置，C为氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应装置，D为防倒吸装置，缺少尾气处理装置；氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色；氯气有毒，不能直接排空，可以用NaOH溶液吸收；
（5）盐酸酸性强于碳酸，碳酸酸性大于硅酸，所以二氧化碳、水能和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸；盐酸挥发，所以生成的二氧化碳中含有HCl，HCl干扰实验．

解答 解：Ⅰ．（1）同周期从左向右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱，钠、镁、铝属于同一周期，且原子序数逐渐增大，或根据金属活动性顺序表金属活泼性顺序可知：金属活泼性：钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠，反应速率最慢的是铝；生成1mol氢气需要得到2mol电子，1mol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，
故答案为：钠；铝；
（2）氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，
故答案为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
Ⅱ．（3）A的名称是分液漏斗，球形干燥管D球形部分具有较大空间，能起缓冲作用，能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，
故答案为：分液漏斗；防倒吸；
（4）KMnO₄与浓盐酸反应生成氯气，2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，反应离子方程式为：
2I^-+Cl₂═I₂+2Cl^-，碘遇淀粉试液变蓝色，故C中溶液变为蓝色；过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用NaOH溶液吸收，反应离子方程式为：2OH^-+Cl₂═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：变蓝；NaOH；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）因碳酸比硅酸强，二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，溶液变浑浊，氯化氢具有挥发性，所以生成的二氧化碳中含有HCl，HCl能和硅酸钠反应而使溶液变浑浊，所以干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，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，
故答案为：有白色沉淀生成；饱和NaHCO₃．

点评 本题考查了探究金属单质的金属性强弱、非金属单质的非金属性强弱方法、实验方案设计，正确掌握判断金属性、非金属性强弱的方法，明确物质的性质是解本题关键，考查了学生灵活运用知识解答问题的能力，题目难度中等．