Question

【題目】某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律，設計了如下系列實驗。

Ⅰ：(1)將鈉、鐵、鎂、鋁各1 mol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。

(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：利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律。

(1)儀器B的名稱為_____________，干燥管D的作用為防止______________________。

(2)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__________________(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，可用____________溶液吸收尾氣。

(3)若要證明非金屬性：，則在A中加鹽酸、B中加、C中加溶液。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中干擾實驗，應在兩裝置間添加裝有____________溶液的洗氣瓶除去。

Answer 1

【答案】鈉 S2-+Cl2=S↓+2Cl- 錐形瓶 倒吸 變藍 NaOH 有白色沉淀生成 飽和NaHCO3溶液

【解析】

I.(1)同一周期元素，元素的金屬性隨著原子序數的增大而減弱，元素的金屬性越強，其單質與酸反應越劇烈；

(2)氯氣具有強氧化性，能將硫離子氧化為S單質；

II.(1)根據儀器的結構和性能確定儀器B的名稱；干燥管D有緩沖作用，能防止倒吸；

(2)氯氣具有強氧化性，能將碘離子氧化為碘單質，碘遇淀粉試液變藍色；氯氣有毒，不能直接排空，但能和堿溶液反應生成鹽；

(3)二氧化碳和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸；氯化氫具有揮發性，導致生成的二氧化碳中含有HCl，從而造成干擾，可以用飽和的碳酸氫鈉溶液吸收HCl。

I.(1)鈉、鎂、鋁為同一周期的金屬元素，隨著核電荷數遞增，元素的金屬性依次減弱，所以鈉與鹽酸反應最劇烈，鋁與鹽酸反應最緩慢；

(2) Cl2具有強氧化性，氯氣和Na2S在溶液中發生反應生成NaCl和單質硫，離子方程式為：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；

II.(1)根據儀器B結構可知，該儀器的名稱是錐形瓶，干燥管D上部空間大，可以盛裝較多的溶液，因此有緩沖作用，能防止倒吸現象的發生；

(2)KMnO4與濃鹽酸在室溫下可以發生反應生成Cl2，氯氣與淀粉碘化鉀混合溶液反應生成I2單質，碘遇淀粉試液變藍色，發生反應的離子方程式為Cl2+2I-=2Cl-+I2。在該反應中，Cl2作氧化劑、I2是氧化產物，物質的氧化性：Cl2>I2，未反應的過量的氯氣會逸散到空氣中，導致污染環境，可用NaOH溶液吸收；

(3)由于酸性H2CO3>H2SiO3，所以碳酸和硅酸鈉反應生成硅酸沉淀和碳酸鈉，所以C中會有白色沉淀生成；碳酸鈣和鹽酸反應是放熱反應，放出的熱量促進氯化氫揮發，導致制取的CO2氣體中含有雜質HCl氣體，HCl和硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，從而干擾CO2反應，為防止干擾，可以用飽和的碳酸氫鈉溶液除去HCl，發生反應HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O，因此應在兩裝置間添加裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去雜質HCl氣體。