Question

4．某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律，設計了如下實驗．
Ⅰ．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：鉀與鹽酸反應最劇烈，鋁與鹽酸反應的速度最慢．
Ⅱ．利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
（1）檢驗該裝置氣密性的操作方法是打開分液漏斗A的旋塞，用熱毛巾捂熱錐形瓶B，試管C中有氣泡冒出，移開熱毛巾，C中水柱上升一段，干燥管D的作用是防倒吸．
（2）現(xiàn)有試劑：鹽酸、碳酸鈣、澄清石灰水、硅酸鈉溶液，請從中選擇試劑并用如圖裝置證明酸性：HCl＞H₂CO₃＞H₂SiO₃．則B中應盛裝的試劑為碳酸鈣，C中產生的現(xiàn)象為有白色沉淀生成．請判斷能（填“能”或“不能”）根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷非金屬性：Cl＞C＞Si．
（3）若C中盛裝的是Na₂S溶液，A中盛裝濃鹽酸，B中盛裝KMnO₄粉末．（KMnO₄與濃鹽酸常溫下快速反應生成氯氣）反應開始后觀察到C中出現(xiàn)淡黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強（填“強”或者“弱”或者“無法比較”），寫出反應的離子方程式為Cl₂+S^2-=2Cl^-+S↓．

Answer 1

分析 I．元素的金屬性越強，其單質與酸或水反應越劇烈；
II．（1）根據(jù)氣壓原理檢查裝置的氣密性；有緩沖作用的儀器能防止倒吸；
（2）要證明酸性強弱，應該采用強酸制取弱酸的方法檢驗，強酸和弱酸鹽反應生成弱酸；鹽酸酸性最強，所以A中盛放鹽酸，鹽酸和碳酸鈣制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉溶液生成硅酸，從而確定酸性強弱；
（3）濃鹽酸具有還原性、酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，氯氣具有強氧化性，能氧化Na₂S溶液中的S^2-生成S，非金屬元素的非金屬性越強，其單質的氧化性越強，同一氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性．

解答 解：I．同一周期元素，金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，元素的金屬性越強，其單質與酸或水反應越劇烈，所以金屬性K＞Na＞Mg＞Al，則K與鹽酸反應最劇烈、Al與鹽酸反應速率最慢，故答案為：鉀；鋁；
II．（1）檢查裝置氣密性的方法：打開分液漏斗A的旋塞，用熱毛巾捂熱錐形瓶B，試管C中有氣泡冒出，移開熱毛巾，C中水柱上升一段；有緩沖作用的儀器能防止倒吸，倒置的干燥管有緩沖作用，所以能防止倒吸，故答案為：打開分液漏斗A的旋塞，用熱毛巾捂熱錐形瓶B，試管C中有氣泡冒出，移開熱毛巾，C中水柱上升一段；防倒吸；
（2）要證明酸性強弱，應該采用強酸制取弱酸的方法檢驗，鹽酸酸性最強，所以A中盛放鹽酸，鹽酸和碳酸鈣制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉溶液生成硅酸，則B中盛放碳酸鈣、C中盛放硅酸鈉，硅酸難溶于水，所以二氧化碳和硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，看到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，故答案為：碳酸鈣；有白色沉淀生成；能；
（3）濃鹽酸具有還原性、酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應生成氯氣，氯氣具有強氧化性，能氧化Na₂S溶液中的S^2-生成S，離子方程式為Cl₂+S^2-=2Cl^-+S↓，非金屬元素的非金屬性越強，其單質的氧化性越強，同一氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，該反應中Cl元素化合價由0價變?yōu)?1價、S元素化合價由-2價變?yōu)?價，所以氯氣是氧化劑、S是氧化產物，則氧化性：Cl₂＞S，所以非金屬性Cl＞S，
故答案為：強；Cl₂+S^2-=2Cl^-+S↓．

點評 本題考查性質實驗方案設計，側重考查學生分析判斷及知識運用能力，明確實驗原理是解本題關鍵，知道金屬性、非金屬性強弱判斷方法，注意：（2）裝置設計不很合理，生成的二氧化碳中含有鹽酸，鹽酸和硅酸鈉反應也生成白色沉淀，所以在C裝置前應該有一個洗氣裝置，防止吸收干擾實驗．