Question

11．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计如图系列实验：
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：钾与盐酸反应最剧烈．
（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．利用如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变蓝的现象，即可证明．
（4）若要证明非金属性：N＞C＞Si，则在A中加稀硝酸、B中加碳酸钙、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．
（5）有同学认为用该装置做（4）的验证，装置设计有缺陷，你认为怎么改进？在两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去挥发的硝酸．

Answer 1

分析 I．（1）根据金属活动性顺序表可以判断钠、钾、镁、铝的活泼性，活泼性越强，与盐酸反应越剧烈；
（2）硫离子被氯气氧化成硫单质，据此写出反应的离子方程式；
II．（3）氯气能够将碘离子氧化成碘单质，碘单质遇到淀粉变成蓝色；
（4）碳酸酸性强于硅酸，二氧化碳能够与硅酸钠反应生成白色沉淀硅酸；
（5）除去二氧化碳中硝酸蒸汽，可以使用饱和碳酸氢钠溶液．

解答 解：Ⅰ．（1）金属活泼性顺序为：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，反应速率最慢的是铝；
故答案为：钾；
（2）氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，
故答案为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
Ⅱ．（3）KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气，氯气能够将碘离子氧化成碘单质，碘单质遇到淀粉变成蓝色；
故答案为：变蓝；
（4）最高价含氧酸的酸性越强，对应元素的非金属性越强，硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀，所以C中加Na₂SiO₃溶液；
故答案为：Na₂SiO₃；有白色沉淀生成；
（5）硝酸具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的硝酸蒸汽除掉，根据硝酸与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在B和C之间增加装有饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶，
故答案为：在两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去挥发的硝酸．

点评 本题考查了探究金属单质的金属性强弱、非金属单质的非金属性强弱方法，题目难度中等，正确掌握判断金属性、非金属性强弱的方法，明确除杂试剂的作用原则：除去装置，不能引进新的杂质．