Question

【題目】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____。

(3)用電子式表示次氯酸形成過程______。

Ⅱ．利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律

(1)儀器D的名稱為_____，其作用為___。

(2)若要證明非金屬性：Cl＞I，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO4，C中加淀粉碘化鉀混合溶液，觀察到C中溶液____（填現象），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，用離子方程式表示該尾氣吸收原理______。

(3)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_____（填現象），即可證明。但有的同學認為鹽酸具有揮發性，可進入C中干擾試驗，應在兩裝置間添加裝有____的洗氣瓶。

Answer 1

【答案】K Al S2-+Cl2=S↓+2Cl- (球形)干燥管 防止倒吸 變藍 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 有白色沉淀生成 飽和NaHCO3溶液

【解析】

I．(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，溶液呈現黃色渾濁，證明Cl的非金屬性比S強；

(3)次氯酸分子中O原子分別與H、Cl原子各形成1對共用電子；

II．(1)根據儀器D的構造判斷其名稱；尾氣處理裝置中，有緩沖裝置的能防止倒吸；

(2)濃鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成Cl2，Cl2能氧化I-生成I2，碘遇淀粉試液變藍；氯氣有毒，圖示裝置中缺少尾氣處理裝置；

(3)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。

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，該反應的離子方程式為：2K+2H+=2K++H2↑；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；

(2)向Na2S溶液中通入氯氣，發生反應：S2-+Cl2=S↓+2Cl-，溶液呈現黃色渾濁現象，可證明Cl的非金屬性比S強；

(3)H、O、Cl都是非金屬元素，原子最外層電子數分別是1、6、7，要達到最外層電子的穩定結構，O原子與H原子形成1對共用電子對、與Cl原子形成1對共用電子對，從而結合形成HClO，其形成過程用電子式表示為：；

II．(1)儀器D的名稱為干燥管；尾氣處理裝置中，能防止倒吸；

(2)濃鹽酸和酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成Cl2，Cl2具有氧化性，能氧化I-生成I2，碘遇淀粉試液變藍色，C裝置中看到的現象是溶液變藍色；氯氣有毒，需要添加尾氣吸收裝置，可以用堿液吸收氯氣，反應的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(3)HCl與CaCO3會發生反應：2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O，可以證明酸性HCl>H2CO3，由于HCl為非含氧酸，所以不能證明元素的非金屬性Cl>C；將反應產生的CO2氣體通入Na2SiO3溶液，發生反應：Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓，當C中Na2SiO3溶液有白色沉淀生成時，證明碳酸的酸性大于硅酸，從而可證明非金屬性：C＞Si；但由于氯化氫具有揮發性，干擾實驗結果，需要將二氧化碳中的氯化氫除掉，根據HCl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，來除去CO2氣體中的雜質HCl。