Question

10．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、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：K与盐酸反应的速率最快；Al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S^2-+Cl₂=S↓+2Cl^-．
Ⅱ．利用图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
（3）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．
（4）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 （1）元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈；每个金属原子失去电子数最多，则相同物质的量的金属单质与足量酸反应时生成的氢气最多；    
（2）向Na₂S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，说明氯气和硫离子发生置换反应生成S；
（3）浓盐酸和高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成氯气，氯气能置换出KI溶液中的碘，淀粉遇碘变蓝色；变蓝；氯气有毒不能直接排空，但氯气能和碱液反应生成可溶性钠盐；
（4）盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳、水和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸，因为盐酸具有挥发性导致生成的二氧化碳中含有HCl，HCl能和硅酸钠反应而干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应．

解答 解：（1）元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，这几种金属的金属性最强的是K，所以K与盐酸反应最剧烈；每个金属原子失去电子数最多，则相同物质的量的金属单质与足量酸反应时生成的氢气最多，这几种金属中每个金属原子失电子最多的是Al，所以1mol金属与足量盐酸反应生成氢气最多的是Al，
故答案为：K；Al；    
（2）向Na₂S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，说明氯气和硫离子发生置换反应生成S，离子方程式为S^2-+Cl₂=S↓+2Cl^-，
故答案为：S^2-+Cl₂=S↓+2Cl^-；
（3）浓盐酸和高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成氯气，氯气能置换出KI溶液中的碘，淀粉遇碘变蓝色，所以看到C中的现象为：溶液由无色变蓝色；氯气有毒不能直接排空，但氯气能和碱液反应生成可溶性钠盐，所以为防止氯气污染空气，可以用NaOH溶液吸收尾气，
故答案为：变蓝；NaOH；
（4）盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳、水和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸，所以看到C中的现象是有白色沉淀生成，因为盐酸具有挥发性导致生成的二氧化碳中含有HCl，HCl能和硅酸钠反应而干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应，为防止干扰实验，应该用饱和的碳酸氢钠吸收挥发出的HCl，
故答案为：有白色沉淀生成；饱和NaHCO₃．

点评 本题考查性质实验方案设计，为高频考点，侧重考查学生实验设计、实验分析、实验操作等知识点，明确实验原理、物质性质、实验操作是解本题关键，（4）从物质制备、物质检验、尾气处理等方面分析解答，题目难度不大．