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，可证明非金属性：Cl____S（填“>”或“<”），反应的离子方程式为_______。

Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。

（3）仪器A的名称为___________，干燥管D的作用为___________________。

（4）若要证明非金属性：Cl＞I，C中为淀粉—碘化钾混合溶液，B中装有KMnO₄固体，则A中试剂为___________，观察到C中溶液____________(填现象)，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。

（5）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 ________(填现象)，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，HCl可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有 _________溶液的洗气瓶除去。

Answer

钾 铝 > Cl2+S2- =S↓+2Cl- 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 变蓝色 NaOH溶液 产生白色沉淀 NaHCO3

【解析】

I．（1）根据元素周期表可以判断钠、钾、镁、铝的金属性强弱，金属性越强，与盐酸反应越剧烈；根据电子守恒比较生成氢气体积大小；
（2）单质的氧化性越强，其对应元素的非金属性越强，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性得出结论，再根据硫离子被氯气氧化成硫单质，据此写出反应的离子方程式；
II．（3）根据仪器的构造与用途作答；尾气处理装置中，有缓冲装置的能防止倒吸；
（4）浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2具有氧化性，能氧化I-生成I2，碘遇淀粉试液变蓝色；Cl2和碱反应生成盐，可以用碱液吸收氯气；
（5）非金属元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，再结合强酸制弱酸原理解答；为防止干扰实验探究，根据除杂原则除去挥发的HCl，据此分析作答。

I.（1）金属性由强到弱的顺序为：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：Cl2+S2- =S↓+2Cl-，

故答案为Cl2+S2- =S↓+2Cl-；

II.（3）仪器A的名称为分液漏斗；尾气处理装置中，有缓冲装置的能防止倒吸，干燥管有缓冲作用，所以能防止倒吸，

故答案为分液漏斗；防止倒吸；

（4）浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应生成Cl2，Cl2具有氧化性，能氧化I−生成I2，碘遇淀粉试液变蓝色，C装置中看到的现象是溶液变蓝色；Cl2和碱反应生成盐，可以用碱液吸收氯气，如NaOH溶液，

故答案为浓盐酸；溶液变蓝色；NaOH；

（5）非金属元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，所以当C装置的硅酸钠溶液中产生白色沉淀说明生成硅酸；为防止HCl进入C中干扰实验，可通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶中除去HCl，

故答案为产生白色沉淀；NaHCO3。