Question

某学习小组同学为探究同周期或同主族元素性质的递变规律，设计了如下系列实验：

Ⅰ.（1）将等质量的钾、钠、镁、铝分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：上述金属中    与盐酸反应最剧烈，     与盐酸反应生成的气体最多。

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

Ⅱ.利用下图装置来验证同主族元素非金属性的变化规律：

（1）要证明非金属性：Cl>I，在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。干燥管D的作用是                  。从环境保护的角度考虑，此装置尚缺少尾气处理装置，可用          溶液吸收尾气。

（2）要证明非金属性：C>Si，在A中加盐酸，B中加CaCO₃，C中加Na₂SiO₃溶液，将观察到C中             的现象。但老师认为，该现象不足以证明酸性强弱关系为碳酸＞硅酸，请用文字叙述理由                          。因此应在B、D之间增加一个盛有足量   (选填下列字母：A．浓盐酸 B．浓NaOH溶液C．饱和Na₂CO₃溶液 D．饱和NaHCO₃溶液)的洗气装置。改进后C中发生反应的化学方程式是                   。

Answer

Ⅰ（1）钾(或K)；铝(或Al)；

（2）Cl2+S2-="=" S↓+2Cl-；

Ⅱ（1）变蓝；防止溶液倒吸；NaOH；

（2）有白色沉淀生成；从B中挥发出的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸；D；

Na2SiO3+CO2+H2O ="=" H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O ="=" H2SiO3↓+2NaHCO3)；

【解析】试题分析：Ⅰ（1）金属活泼性顺序为：钾＞钠＞镁＞铝，所以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，而1mol铝失去3mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝，故答案为：钾；铝；

（2）氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：S2-+Cl2═S↓+2Cl-，故答案为：S2-+Cl2═S↓+2Cl-；

Ⅱ（1）KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气，氯气能够将碘离子氧化成碘单质，碘单质遇到淀粉变成蓝色，球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，氯气是一种有毒气体，必须进行尾气吸收，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，故答案为：变蓝；防止倒吸；NaOH；

（2）盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳通入Na2SiO3溶液中，反应生成硅酸沉淀；氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在B和C之间增加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，反应的方程式为Na2SiO3+CO2+H2O ="=" H2SiO3↓+Na2CO3，故答案为：有白色沉淀生成；从B中挥发出的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸；D；Na2SiO3+CO2+H2O ="=" H2SiO3↓+Na2CO3(或Na2SiO3+2CO2+2H2O ="=" H2SiO3↓+2NaHCO3)。

考点：考查了探究金属单质的金属性强弱、非金属单质的非金属性强弱的相关知识。