题目内容

8．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分别投入到足量的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？不合理；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）仪器A的名称为分液漏斗，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，请在其中选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为浓盐酸、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）若要证明非金属性：C＞Si，请根据所学过的知识选择相应的试剂，则A中加硫酸、B中加Na2CO3、C中加Na2SiO3，观察到C中溶液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）仪器A为分液漏斗，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：分液漏斗；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
相关题目
1．下列物质的电子式书写正确的是（　　）
A．Na：O：HB．Na+[：O：H]-C．N：：ND．H+[：Cl：]-
2．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是（　　）
A．标准状况下，1mol任何气体物质的体积都约为22.4L
B．1mol气体的体积约为22.4L
C．标准状况下，1molO2和N2混合气（任意比）的体积约为22.4L
D．任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4L
16．将A、B各n mol混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），5min后反应达到平衡时，测得c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.1mol/（L•min），c（D）=0.5mol/L，则n为3，B的平均反应速率为0.05mol/（L•min），x为2．
3．在2L的容器中放入4mol N2O5，发生如下反应：2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）．反应进行到5min时，测得N2O5转化了20%，
（1）5min时，剩余N2O5的物质的量；
（2）前5min，v（NO2）为多少；
（3）5min时，N2O5的物质的量占混合气体总物质的量的百分比（保留一位小数）．
13．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一．某研究小组进行如下实验：
实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5．装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3+SO2═Na2S2O5．

（1）装置I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是过滤．
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的合理装置（夹持仪器已略去）为d（填序号）．

实验二    焦亚硫酸钠的性质如图2        Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3．
（4）已知NaHSO3溶液中HSO3- 的电离程度大于水解程度，则其溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）．
（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成．
实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂．测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）的方案如下：

（已知：SO2+I2+H2O═H2SO4+2HI）
①按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为0.16g•L-1．
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）．
20．某些化学键的键能数据如下表：
化学键C-CC-HH-HC-OC=OH-O
键能/kJ•mol-1348413436358750463
反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）的焓变△H=-178kJ/mol，△S＜0（填＞，＜，=）
17．可持续发展需要注意“环境保护”和“节约能源”．
①“垃圾是放错了地方的资源”，应分类回收利用．生活中废弃的塑料袋、废纸等属于D．
A．盐类            B．糖类          C．无机物        D．有机物
②某污水处理厂处理含酸性物质、泥沙等的污水时，常先加入混凝剂，经曝气、沉砂后，再加入熟石灰处理，加入熟石灰的目的是中和酸性物质．
③氟氯代烷是一种能破坏臭氧层的物质．在大气平流层中，氟氯代烷受紫外线的照射分解出Cl原子，Cl原子参与下列有关反应：
Cl+O3→ClO+O2      O3$\stackrel{紫外线}{→}$O+O2 ClO+O→Cl+O2
综合上述信息分析，少量氟氯代烷能破坏大气臭氧层的原因是氟氯代烷分解出Cl原子，Cl原子在整个反应过程中起了催化剂作用，加速臭氧的分解．
18．根据表中键能数据．计算反应HC1（g）=$\frac{1}{2}$H2（g）+$\frac{1}{2}$Cl2（g）的△H=+91.5kJ/mol．
化学键H-HCl-ClH-Cl
键能436243431

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