Question

11．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．
（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与盐酸反应最剧烈；Al与盐酸反应产生的气体最多．
（2）利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律．
①仪器A的名称为分液漏斗，干燥管D的作用为防倒吸．
②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中蓝色的现象，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．
③若要证明非金属性：N＞C＞Si，则在A中加硝酸、B中加碳酸钙、C中加硅酸钠溶液，溶液观察到C中溶液有白色沉淀生成的现象，即可证明．但有的同学认为该装置有缺陷，应在两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去硝酸．

Answer 1

分析 （1）同一周期金属元素，元素的金属性随着原子序数增大而减弱，同一主族元素，元素的金属性随着原子序数增大而增强，元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，原子失去电子越多其相同物质的量的金属与酸反应生成的氢气量越多；
（2）①该仪器名称是分液漏斗；导致的干燥管能防止倒吸；
②浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气能氧化碘离子生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色；氯气有毒，不能直接排空，能和水反应生成酸，可以用碱液处理尾气；
③元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，硝酸具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸能和硅酸钠反应生成硅酸．

解答 解：（1）同一周期金属元素，元素的金属性随着原子序数增大而减弱，同一主族元素，元素的金属性随着原子序数增大而增强，元素的金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，这几种元素中金属性最强的是K、最弱的是Al，原子失去电子越多其相同物质的量的金属与酸反应生成的氢气量越多，则生成氢气的量最多的是Al，故答案为：钾；铝；
（2）①该仪器名称是分液漏斗；导致的干燥管能防止倒吸，故答案为：分液漏斗；防倒吸；
②浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液反应生成氯气，氯气能氧化碘离子生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，所以看到的现象是溶液变蓝色；氯气有毒，不能直接排空，能和水反应生成酸，可以用碱液NaOH处理尾气，
故答案为：蓝色；NaOH；
③元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，硝酸具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸能和硅酸钠反应生成硅酸，
A中液体为硝酸、B中固体为碳酸钙、C中液体为硅酸钠，二氧化碳、水和硅酸根离子反应生成硅酸沉淀，因为硝酸的挥发性导致生成的二氧化碳中含有硝酸，硝酸和硅酸钠反应干扰二氧化碳的检验，应该用饱和碳酸氢钠溶液除去硝酸，
故答案为：硝酸；硅酸钠；有白色沉淀生成；饱和碳酸氢钠溶液；硝酸．

点评 本题考查性质实验方案设计，为高频考点，侧重考查学生实验操作、物质性质、元素周期律等知识点，明确实验原理及物质性质是解本题关键，注意各个仪器的用途，题目难度不大．