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、铁、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。 

(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：利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。

(1)仪器B的名称为_____________，干燥管D的作用为防止______________________。 

(2)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__________________(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。 

(3)若要证明非金属性：，则在A中加盐酸、B中加、C中加溶液。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，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

钠 S2-+Cl2=S↓+2Cl- 锥形瓶 倒吸 变蓝 NaOH 有白色沉淀生成 饱和NaHCO3溶液

【解析】

I.(1)同一周期元素，元素的金属性随着原子序数的增大而减弱，元素的金属性越强，其单质与酸反应越剧烈；

(2)氯气具有强氧化性，能将硫离子氧化为S单质；

II.(1)根据仪器的结构和性能确定仪器B的名称；干燥管D有缓冲作用，能防止倒吸；

(2)氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色；氯气有毒，不能直接排空，但能和碱溶液反应生成盐；

(3)二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸；氯化氢具有挥发性，导致生成的二氧化碳中含有HCl，从而造成干扰，可以用饱和的碳酸氢钠溶液吸收HCl。

I.(1)钠、镁、铝为同一周期的金属元素，随着核电荷数递增，元素的金属性依次减弱，所以钠与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应最缓慢；

(2) Cl2具有强氧化性，氯气和Na2S在溶液中发生反应生成NaCl和单质硫，离子方程式为：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；

II.(1)根据仪器B结构可知，该仪器的名称是锥形瓶，干燥管D上部空间大，可以盛装较多的溶液，因此有缓冲作用，能防止倒吸现象的发生；

(2)KMnO4与浓盐酸在室温下可以发生反应生成Cl2，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成I2单质，碘遇淀粉试液变蓝色，发生反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2。在该反应中，Cl2作氧化剂、I2是氧化产物，物质的氧化性：Cl2>I2，未反应的过量的氯气会逸散到空气中，导致污染环境，可用NaOH溶液吸收；

(3)由于酸性H2CO3>H2SiO3，所以碳酸和硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠，所以C中会有白色沉淀生成；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CO2气体中含有杂质HCl气体，HCl和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，从而干扰CO2反应，为防止干扰，可以用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl，发生反应HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O，因此应在两装置间添加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶除去杂质HCl气体。