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 本题考查了实验方案设计，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，同时考查学生灵活运用知识解答问题的能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础．
①下列物质中，属于目前世界上用量最大、用途最广的合金是B（填字母代号）；
A．青铜        B．钢材         C．铝合金     D．钛合金
②日常生活中的下列物质，不属于合成材料的是C（填字母代号）；
A．塑料袋    B．涤纶        C．棉线      D．异戊橡胶．
19．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表
元素代号XYZMRQ
原子半径（×10-10 m）1.860.991.431.600.750.74
主要化合价最高正价+1+7+3+2+5--
最低负价---1-----3-2
下列说法正确的是（　　）
A．离子半径r（R3-）＞r（X+）＞r（Z3+）
B．元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键
C．Q2-比R3-更容易失去电子
D．Y的含氧酸的酸性一定比R的含氧酸的酸性强
16．某实验小组拟验证CO2与Na2O2反应的产物，现设计以下实验装置进行实验：

（1）写出装置A中反应的化学方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O；
写出装置B中反应的化学方程式2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2．
（2）拟用装置D收集气体产物，请在方框中将装置补充完整．
（3）产物检验：检验气体产物的方法：用带火星的小木条靠近集气瓶D出口处，木条复燃；
（4）有同学认为该实验装置存在明显缺陷，你认为该缺陷是什么2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（用化学方程式表示）
3．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4；M原子最外层电子数与次外层电子数之比为3：4；N-、Z+、X+离子的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体．元素Q价电子为3d104s1，据此回答：
（1）M元素的含氧酸中酸性最强的是（写出化学式）H2SO4；试解释为什么其酸性较强S的两种含氧酸可写成（HO）2SO、（HO）2SO2，硫酸中S的正电性比亚硫酸中高，导致S-O-H中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下也就越容易电离出H+，酸性越强．
（2）Z与M可形成常见固体化合物C，用电子式表示C的形成过程．
（3）已知通常状况下1g X2在Y2中完全燃烧放出a kJ的热量，请写出表示X2燃烧热的热化学方程式H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O （l）△H=一2a kJ•mol-1．
（4）X与Y、X与M均可形成18电子分子，这两种分子在水溶液中反应有黄色沉淀生成，写出该反应的化学方程式H2O2+H2S=S↓+2H2O．
（5）根据VSEPR模型，X3Y+的离子立体结构为三角锥形．化合物A为Q元素的二价离子与X2Y分子构成的配位数为4的络合物，A的水溶液呈现天蓝色，逐滴加入氨水，形成蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，写出蓝色沉淀生成深蓝色溶液的离子方程式：Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2++2OH-．
（6）均由X、Y、Z、M四种元素组成的两种盐发生反应的离子方程式是HSO3-+H+=H2O+SO2↑；
（7）已知Q是面心立方晶体，则晶胞中Q原子的配位数是12，若Q原子的半径为r，试计算该晶胞中原子的空间利用率为74%．
13．下列装置能构成原电池的是（　　）
A．
稀H2SO4		B．
AgNO3		C．
甘油		D．
稀H2SO4
20．化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．该反应是吸热反应
B．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
C．断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键能放出x kJ能量
D．断裂2 mol A-B键需要吸收y kJ的能量
17．化学与人类社会的生产、生活有着密切联系．下列叙述中正确的是（　　）
A．“歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
B．“神舟十号”宇宙飞船返回舱外表面主要是导电导热良好的新型金属材料钛合金
C．“天宫一号”是中国第一个空间实验室，其太阳能电池板的主要材料是硅
D．“辽宁舰”上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆，属于新型无机非金属材料
18．请回答：
（1）CaH2的电子式．
（2）将硫磺撒在汞表面，以除去不慎洒落的汞，用化学方程式表示其理由Hg+S=HgS．
（3）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
2ClO2+2 CN-+4OH-=2CO32-+1N2↑+2Cl-+2H2O．
（4）SiO2溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水．经分析该酸由3种元素组成，其中氟元素的质量分数为79.17%．请写出SiO2溶于氢氟酸的离子方程式SiO2+6HF=2H++SiF62-+2H2O．

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