Question

【题目】（一）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：利用如图装置可以验证元素的非金属性的变化规律。

（1）图中：A装置名称是___，干燥管D的作用是___。

（2）实验室中现有药品Na2S、KMnO4、MnO2、浓盐酸，请从中选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫，烧瓶中发生反应的离子方程式为___。

（3）若要用此装置证明酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，进而证明非金属性：N>C>Si，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：

①稀HNO3溶液 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2

装置A、C中所选试剂分别为__（填序号）；能说明酸性H2CO3>H2SiO3的实验现象是__。

（二）四种短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，请回答下列问题。

	W	X	Y	Z
结构或性质	最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物	焰色反应 呈黄色	在同周期主族元素形成的简单离子中，离子半径最小，它的最高价氧化物为两性氧化物	最高正价与最低负价之和为零

（1）Z在元素周期表中位于___族。

（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物中，有一种物质在一定条件下均能与其他三种物质发生化学反应，该元素是___(填元素符号)。

（3）①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是___(填序号)。

a.自然界中的含量

b.单质与酸反应时失去的电子数

c.单质与水反应的难易程度

d.最高价氧化物对应水化物的碱性

②从原子结构的角度解释X的金属性强于Y的原因：___。

（4）W的一种氢化物HW3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物混合，反应的化学方程式是__。

Answer 1

【答案】分液漏斗 防止倒吸 2MnO4+10Cl+16H+＝2Mn2++5Cl2+8H2O ①④ C试管中出现白色（胶状）沉淀 ⅣA Na cd 电子层相同，核电荷数Al>Na HN3+NaOH=NaN3+H2O

【解析】

（一）（1）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；
（2）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；烧瓶中酸性高锰酸钾溶液能够氧化氯离子；
（3）要证明非金属性：N>C>Si，则利用此装置证明最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱顺序为：HNO3>H2CO3>H2SiO3；C装置中硅酸钠转化成硅酸沉淀，则证明碳酸的酸性大于硅酸；

（二）四种短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，W最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物，则W为N元素；X焰色反应呈黄色，则X为Na；Y、Z原子序数大于Na，二者处于第三周期，在同周期主族元素形成的简单离子中，Y的离子半径最小，则Y为Al，且Al2O3为两性氧化物；Z最高正价与最低负价之和为零，则Z为Si元素，
（1）主族元素族序数=最外层电子数；
（2）W、X、Y、Z形成的最高价氧化物的水化物分别是硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝、硅酸，氢氧化钠和其他三种物质均能反应；
（3）①比较金属性强弱的方法有：金属元素最高价氧化物的水化物碱性强弱、金属之间的置换反应、和酸或水反应生成氢气的难易程度等，与得失电子数目多少无关；
②电子层相同、核电荷数越大原子半径越小，原子核对核外电子吸引越强；
（4）HN3的酸性与醋酸的相当，则HN3为弱酸，与NaOH发生中和反应，等体积、等浓度的HN3、NaOH溶液恰好反应得到NaN3溶液，据此写出反应的化学方程式。

（一）（1）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中液体进入圆底烧瓶中；
故答案为：分液漏斗；防止倒吸；
（2）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，烧瓶中发生反应的离子方程式为：2MnO4-+10Cl+16H+＝2Mn2++5Cl2+8H2O；
故答案为：2MnO4-+10Cl+16H+＝2Mn2++5Cl2+8H2O；
（3）根据强酸制弱酸的原理，利用稀硝酸溶解碳酸钙，将生成的CO2通入硅酸钠溶液中即可推断酸性的弱顺序为：HNO3>H2CO3>H2SiO3，即A为稀硝酸、B为碳酸钙、C为硅酸钠溶液；当C试管中出现白色（胶状）沉淀时，证明酸性H2CO3>H2SiO3；
故答案为：①④；C试管中出现白色（胶状）沉淀；

（二）四种短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，W最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物，则W为N元素；X焰色反应呈黄色，则X为Na；Y、Z原子序数大于Na，二者处于第三周期，在同周期主族元素形成的简单离子中，Y的离子半径最小，则Y为Al，且Al2O3为两性氧化物；Z最高正价与最低负价之和为零，则Z为Si元素，

（1）Z是Si元素，处于第ⅣA族；

故答案为：ⅣA；

（2）W形成的最高价氧化物的水化物是硝酸，X的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，Y的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，Z的最高价氧化物的水化物是硅酸，氢氧化钠和其他三种物质均能反应，所以该元素是Na；

故答案为：Na；

（3）①比较金属性强弱的方法有：金属元素最高价氧化物的水化物碱性强弱、金属之间的置换反应、和酸或水反应生成氢气的难易程度等，与得失电子数目多少无关；

故答案为：cd；

②电子层相同，核电荷数Al>Na，原子半径Na>Al，所以原子核对最外层电子的吸引力Na<Al，则失电子能力Na>Al，金属性Na>Al；

故答案为：电子层相同，核电荷数Al>Na；

（4）HN3的酸性与醋酸的相当，则HN3为弱酸，与NaOH发生中和反应，反应方程式为：HN3+NaOH═NaN3+H2O；

故答案为：HN3+NaOH═NaN3+H2O。