Question

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．验证同周期主族元素金属性和非金属性的变化规律
（1）将钠、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，

 

与盐酸反应的速度最慢；

 

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

 

．
Ⅱ．利用如图装置验证同主族元素非金属性的变化规律
（3）仪器B的名称为

 

，干燥管D的作用为防止

 

．
（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

 

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

 

溶液吸收尾气．
（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

 

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中干扰实验，应在两装置间添加装有

 

溶液的洗气瓶除去．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,探究卤素单质间的置换反应

专题：实验题

分析：（1）同一周期元素，元素的金属性随着原子序数的增大而减弱，元素的金属性越强，其单质与酸反应越剧烈；失电子越多的金属单质，该金属单质与酸反应生成的氢气越多；
（2）氯气具有强氧化性，能将硫离子氧化为S单质；
（3）B仪器是锥形瓶；有缓冲装置的仪器能防止倒吸；
（4）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，但能和碱溶液反应生成盐；
（5）二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸；氯化氢具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有HCl，从而造成干扰，可以用饱和的碳酸氢钠溶液吸收HCl．

解答： 解：（1）钠、镁、铝为同周期金属元素，金属性依次减弱，故钠与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最缓慢；根据得失电子守恒，失去的电子数越多，产生的气体越多，故铝与盐酸反应生成的氢气最多，故答案为：钠；铝；铝；
（2）氯气具有强氧化性，氯气和Na₂S反应生成NaCl和单质硫，离子方程式为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，故答案为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
（3）B仪器名称是锥形瓶，干燥管上部空间大，有缓冲作用，能防止倒吸现象，故答案为：锥形瓶；倒吸；
（4）KMnO₄与浓盐酸反应生成氯气，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，氯气作氧化剂、碘是氧化产物，所以氧化性：氯气＞碘；过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用碱液吸收，故答案为：变蓝；NaOH；
（5）碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C中有白色沉淀生成；碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进氯化氢挥发，导致制取的二氧化碳中含有HCl，HCl和硅酸钠反应生成硅酸，从而对二氧化碳产生干扰，为防止干扰，用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl，所以应在两装置间添加装有饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶除去，
故答案为：有白色沉淀生成；饱和NaHCO₃．

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，题目难度不大．