Question

某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗．
Ⅰ（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預測實驗結果：

 

與鹽酸反應最劇烈，

 

與鹽酸反應的速度最慢；

 

與鹽酸反應產生的氣體最多．
（2）向Na₂S溶液中通入氯氣出現黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強，反應的離子方程式為

 

．
Ⅱ．利用圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律
（3）儀器B的名稱為

 

，干燥管D的作用為防止

 

．
（4）若要證明非金屬性：Cl＞I，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO₄，（KMnO₄與濃鹽酸常溫下反應生成氯氣），C中加淀粉碘化鉀混合溶液，觀察到C中溶液

 

的現象，即可證明．從環境保護的觀點考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用

 

溶液吸收尾氣．
（5）若要證明非金屬性：C＞Si，則在A中加鹽酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，觀察到C中溶液

 

的現象，即可證明．但有的同學認為鹽酸具有揮發性，可進入C中干擾實驗，應在兩裝置間添加裝有

 

溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析：（1）根據金屬活動性順序表可以判斷鈉、鉀、鎂、鋁的活潑性，活潑性越強，與鹽酸反應越劇烈；根據電子守恒比較生成氫氣體積大小；
（2）硫離子被氯氣氧化成硫單質，據此寫出反應的離子方程式；
（3）根據儀器的構造寫出儀器B的名稱；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（4）氯氣能夠將碘離子氧化成碘單質，碘單質遇到淀粉變成藍色；氯氣有毒，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應；
（5）碳酸酸性強于硅酸，二氧化碳能夠與硅酸鈉反應生成白色沉淀硅酸；除去二氧化碳中氯化氫，可以使用飽和碳酸氫鈉溶液．

解答：解：Ⅰ（1）金屬活潑性順序為：鉀＞鈉＞鎂＞鋁，所以相同條件下與鹽酸反應最激烈的是鉀，反應速率最慢的是鋁；生成1mol氫氣需要得到2mol電子，1mol鉀、鈉都失去1mol電子，1mol鎂失去2mol電子，而1mol鋁失去3mol電子，所以生成氫氣最多的是金屬鋁，
故答案為：鉀；鋁；鋁；  
（2）氯氣氧化性強于硫單質，所以氯氣能夠與硫離子反應生成硫，反應的離子方程式為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，
故答案為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
Ⅱ（3）儀器B為錐形瓶；球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進入錐形瓶中，
故答案為：錐形瓶；倒吸； 
（4）若要證明非金屬性：C＞Si，則在A中加鹽酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，鹽酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳，用于碳酸酸性強于硅酸，所以二氧化碳能夠與硅酸鈉溶液反應生成不溶于水的硅酸；氯氣是一種有毒氣體，必須進行尾氣吸收，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應，可以使用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，
故答案為：變藍；NaOH；
（5）氯化氫具有揮發性，干擾實驗結果，需要將二氧化碳中的氯化氫除掉，根據氯化氫與碳酸氫鈉反應，而二氧化碳不反應，可以在B和C之間增加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶，
故答案為：有白色沉淀生成；飽和NaHCO₃．

點評：本題考查了探究金屬單質的金屬性強弱、非金屬單質的非金屬性強弱方法，題目難度中等，正確掌握判斷金屬性、非金屬性強弱的方法，明確除雜試劑的作用原則：除去裝置，不能引進新的雜質．