Question

（2009?安徽模擬）某化學研究性學習小組為探究元素性質的變化規(guī)律，設計了如下實驗：
（1）甲同學根據同周期元素原子結構的變化規(guī)律，預測出同一周期，從左至右元素的金屬性逐漸減弱．請你根據實驗室常用試劑和儀器幫助甲同學設計實驗，簡述實驗步驟和現(xiàn)象（以第三周期元素為例）：

分別取鈉、鎂、鋁小粒分別與冷水反應，鈉劇烈反應，鎂和鋁無明顯現(xiàn)象；另取鎂、鋁小粒分別與等濃度的鹽酸反應，鎂比鋁反應劇烈

．
（2）乙同學欲比較N、C、Si的非金屬性強弱，設計了圖1所示的實驗裝置，其能否達到實驗目的

能

（填“能”或“不能”），設計的理論依據是

元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水合物酸性越強

． 但也有同學根據硝酸具有揮發(fā)性，認為乙同學的實驗裝置存在不足，請你幫助該同學提出修改意見

在兩導管之間連接一個裝有飽和碳酸鈉的洗氣瓶

．
（3）丙同學從資料中獲悉：元素周期表中處于象硼與硅這樣“對角線”位置的某些元素性質相似．預測金屬鈹應該具有與

鋁

相似的性質，能證明其預測的實驗方案是

鈹單質分別與酸和強堿反應，看反應現(xiàn)象

．
（4）丁同學設計了如圖2裝置驗證元素性質遞變規(guī)律．A、B、C處分別是蘸有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤的紅紙．已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應生成氯氣．丁同學可能觀察到的現(xiàn)象有

A：白色變成黃色或橙黃色；B：變藍色；C：紅紙褪色

．  從環(huán)保角度考慮，該裝置有明顯不足，請指出并提出改進建議

尾氣排入空氣污染環(huán)境，應在試管口處放一團浸有氫氧化鈉溶液的棉花

．

Answer 1

分析：（1）比較第三周期鈉、鎂、鋁的金屬性，可根據單質與水，或與酸反應的劇烈程度進行判斷；
（2）比較N、C、Si的非金屬性強弱，可根據元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水合物酸性越強來進行判斷；
（3）根據“對角線”位置的某些元素性質相似，周期表中Be和Al處于對角線位置；
（4）濃鹽酸和高錳酸鉀反應生成具有強氧化性的氯氣，能分別與NaBr、KI發(fā)生氧化還原反應生成溴和碘單質，氯水具有漂白性，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中．

解答：解：（1）比較第三周期鈉、鎂、鋁的金屬性，可根據單質與水，或與酸反應的劇烈程度進行判斷，具體操作為分別取鈉、鎂、鋁小粒分別與冷水反應，鈉劇烈反應，鎂和鋁無明顯現(xiàn)象，然后另取鎂、鋁小粒分別與等濃度的鹽酸反應，鎂比鋁反應劇烈，
故答案為：分別取鈉、鎂、鋁小粒分別與冷水反應，鈉劇烈反應，鎂和鋁無明顯現(xiàn)象；另取鎂、鋁小粒分別與等濃度的鹽酸反應，鎂比鋁反應劇烈；
（2）因為較強的酸，可以制備較弱的酸．而非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性就越強．所以可利用硝酸和碳酸鹽反應生成CO₂，將CO₂通入到硅酸鹽溶液中生成硅酸沉淀即可以完成實驗．因為硝酸具有揮發(fā)性，為了排出硝酸的干擾，需要用飽和碳酸氫鈉溶液除去CO₂氣體中混有的硝酸蒸汽，
故答案為：能；元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水合物酸性越強；在兩導管之間連接一個裝有飽和碳酸鈉的洗氣瓶；
（3）“對角線”位置的某些元素性質相似，周期表中Be和Al處于對角線位置，鋁既能與酸反應，也能與強堿反應，都生成氫氣，所以可用鈹單質分別與酸和強堿反應，看反應現(xiàn)象，
故答案為：鋁；鈹單質分別與酸和強堿反應，看反應現(xiàn)象；
（4）因為活潑的非金屬單質可以將比它不活潑的非金屬元素從其鹽溶液中給置換出來．高錳酸鉀將濃鹽酸氧化生成氯氣，氯氣將溴化鈉中的溴離子氧化產生單質溴．產生的單質溴可以氧化碘化鉀中的碘離子生成單質碘，碘遇淀粉顯藍色，氯水具有漂白性，細潤的紅紙褪色，因為鹵素單質均有毒，所以需要進行尾氣處理，防止污染空氣，
故答案為：A：白色變成黃色或橙黃色；B：變藍色；C：紅紙褪色；尾氣排入空氣污染環(huán)境，應在試管口處放一團浸有氫氧化鈉溶液的棉花．

點評：本題考查元素金屬性、非金屬性強弱的實驗設計，題目難度中等，注意把握比較金屬性、非金屬性的角度，把握實驗方法．