Question

某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。

Ⅰ.（1）将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________与盐酸反应最剧烈，___________与盐酸反应的速度最慢；___________与盐酸反应产生的气体最多。

（2）向Na₂S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为             。

Ⅱ.利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律

（3） 若要证明非金属性：Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄(KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加淀粉­碘化钾混合溶液，观察到C中溶液________的现象，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。

（4）若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，观察到C中溶液________的现象，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶除去。

Answer

（1）钾 铝 铝（2）S2－＋Cl2=S↓＋2Cl－

（3）锥形瓶 倒吸（4）变蓝 NaOH

（5）有白色沉淀生成 饱和NaHCO3

【解析】

试题分析：（1）根据金属活动性顺序：钾＞钠＞镁＞铝，相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，反应速率最慢的是铝；生成1mol氢气需要得到2mol电子，1mol钾、钠都失去1mol电子，1mol镁失去2mol电子，1mol铝失去3mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝；氯气氧化性大于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成单质硫，反应的离子方程式为：S2-+Cl2═S↓+2Cl-；Ⅱ（3）KMnO4与浓盐酸反应生成氯气，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，观察到C中无色溶液变蓝；氯气作氧化剂，碘是氧化产物，所以证明氧化性：氯气＞碘；过量的氯气会逸散到空气中，污染环境，可用碱液NaOH溶液吸收尾气。（4）碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C中有白色沉淀生成；碳酸钙和盐酸反应是放热反应，放出的热量促进氯化氢挥发，导致制取的二氧化碳中含有HCl，HCl和硅酸钠反应生成硅酸，从而对二氧化碳产生干扰，不能说明是二氧化碳与Na2SiO3反应生成白色沉淀，为防止干扰，用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl，所以应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去。

【考点定位】金属性、非金属性强弱的判断方法、实验方案的设计

【名师点睛】本题考查了实验方案设计，涉及金属、非金属性强弱的探究，明确物质的性质，掌握金属性、非金属性强弱的判断方法。金属性： 1、同周期中，从左到右，随着核电荷数的增加，金属性减弱；同主族中，由上到下，随着核电荷数的增加，金属性增强。 2、依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱：碱性越弱，其元素的金属性也越强。 3、依据金属活动顺序表（极少数例外） 4、常温下与酸反应的剧烈程度。5、常温下与水反应的强烈程度。 6、与盐溶液之间的置换反应。 7、高温下与金属氧化物间的置换反应。 8、用电化学的方法。非金属性：（1）根据周期表判断，同一周期，从左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族，从上向下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。（2）它的最高价氧化物的水化物的酸性强弱。若该水化物的酸性越强，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。如酸性：HClO4 (最强酸)>H2SO4 (强酸)>H3PO4 (中强酸)>H4SiO4(弱酸)，则非金属性：Cl > S > P > Si。（3）它的单质跟氢气生成气态氢化物的难易程度。若容易生成气态氢化物，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。（4）元素的氢化物的稳定性。若氢化物越稳定，则元素的非金属性越强；反之，则越弱。