Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。

Ⅰ.（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 mol·L－1的鹽酸中，寫出與鹽酸反應(yīng)最慢的金屬發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________。

（2）將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O，從而驗(yàn)證NaOH的堿性大于NH3·H2O，繼而可以驗(yàn)證Na的金屬性大于N，你認(rèn)為此設(shè)計(jì)是否合理___________？并說明理由：________________。

Ⅱ.利用下圖裝置可以驗(yàn)證非金屬性的變化規(guī)律。

（3）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性大于硫：裝置B中所裝藥品為_____________，裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為_________________________。

（4）若要證明非金屬性：C>Si，則A中加________、B中加Na2CO3、C中加Na2SiO3，觀察到C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有白色沉淀物生成。離子方程式為____________________（假設(shè)所通氣體是過量的）。

Answer 1

【答案】 2Al+ 6H+ =2Al3+ + 3H2↑ 不合理；用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時(shí)，一定要用元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱比較，NH3·H2O不是N元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 KMnO4 S2－＋Cl2=S↓＋2Cl－ 硫酸或H2SO4 SiO32- + 2CO2 + 2H2O=H2SiO3↓+ 2HCO3—

【解析】（1）同一周期元素，金屬性隨著原子序數(shù)增大而減弱，元素的金屬性越強(qiáng)，同一主族，原子序數(shù)越大，金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與酸或水反應(yīng)越劇烈，所以金屬性K＞Na＞Mg＞Al，則K與鹽酸反應(yīng)最劇烈、Al與鹽酸反應(yīng)速率最慢，反應(yīng)的離子方程式為2Al+ 6H+＝2Al3+ +3H2↑；（2）將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3H2O，可以說明NaOH的堿性大于NH3H2O，但不能說明Na的金屬性大于N，因?yàn)橐��?yàn)證金屬性的強(qiáng)弱，必須通過比較最高價(jià)氧化物所對(duì)應(yīng)的水化物的堿性來進(jìn)行比較，而NH3H2O不是氮元素的最高價(jià)氧化物的水化物；（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證非金屬性：Cl＞S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應(yīng)可驗(yàn)證，則裝置A、B、C中所裝藥品應(yīng)分別為濃鹽酸、KMnO4、Na2S溶液，裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S2－＋Cl2＝S↓＋2Cl－；（4）若要證明非金屬性：C＞Si，可以通過二氧化碳和硅酸鈉反應(yīng)生成難溶性的硅酸來證明，由于B中加Na2CO3，故A中可以加硫酸，通過硫酸和碳酸鈉的反應(yīng)來制取CO2，然后的CO2通入C中的Na2SiO3中，可以發(fā)生反應(yīng)：SiO32－+ 2CO2 + 2H2O=H2SiO3↓+ 2HCO3－，產(chǎn)生白色膠狀沉淀，從而可以證明酸性：H2CO3＞H2SiO3，故非金屬性：C＞Si。