Question

3．某同學為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計了如下系列實驗．
Ⅰ（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測實驗結(jié)果：鉀與鹽酸反應(yīng)最劇烈，鋁與鹽酸反應(yīng)的速度最慢；鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多．
（2）向Na₂S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強，反應(yīng)的離子方程式為S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
（3）將NaOH溶液與NH₄Cl溶液混合生成NH₃•H₂O，從而驗證NaOH的堿性大于NH₃•H₂O，繼而可以驗證Na的金屬性大于N，你認為此設(shè)計是否合理？并說明理由：不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素的最高價氧化物的水化物的堿性強弱比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價氧化物的水化物；
Ⅱ．利用圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
（4）干燥管D的作用為防倒吸；
（5）若要證明非金屬性：C＞Si，則在A中加鹽酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，觀察到C中溶液有白色沉淀生成的現(xiàn)象，即可證明．但有的同學認為鹽酸具有揮發(fā)性，可進入C中干擾實驗，應(yīng)在兩裝置間添加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）金屬活潑性順序為：鉀＞鈉＞鎂＞鋁，所以相同條件下與鹽酸反應(yīng)最激烈的是鉀，反應(yīng)速率最慢的是鋁；生成1mol氫氣需要得到2mol電子，1mol鉀、鈉都失去1mol電子，1mol鎂失去2mol電子，而1mol鋁失去3mol電子，所以生成氫氣最多的是金屬鋁；  
（2）氯氣氧化性強于硫單質(zhì)，所以氯氣能夠與硫離子反應(yīng)生成硫，反應(yīng)的離子方程式為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
（3）將NaOH溶液與NH₄Cl溶液混合生成NH₃•H₂O，可以說明NaOH的堿性大于NH₃•H₂O，但不能說明Na的金屬性大于N，因為要驗證金屬性的強弱，必須通過比較最高價氧化物所對應(yīng)的水化物的堿性來進行比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價氧化物的水化物；
Ⅱ．（4）儀器B為錐形瓶；球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進入錐形瓶中；
（5）氯化氫具有揮發(fā)性，干擾實驗結(jié)果，需要將二氧化碳中的氯化氫除掉，根據(jù)氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng)，而二氧化碳不反應(yīng)，可以在B和C之間增加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶．

解答 解：Ⅰ（1）金屬活潑性順序為：鉀＞鈉＞鎂＞鋁，所以相同條件下與鹽酸反應(yīng)最激烈的是鉀，反應(yīng)速率最慢的是鋁；生成1mol氫氣需要得到2mol電子，1mol鉀、鈉都失去1mol電子，1mol鎂失去2mol電子，而1mol鋁失去3mol電子，所以生成氫氣最多的是金屬鋁，
故答案為：鉀；鋁；鋁；  
（2）氯氣氧化性強于硫單質(zhì)，所以氯氣能夠與硫離子反應(yīng)生成硫，反應(yīng)的離子方程式為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，
故答案為：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
（3）將NaOH溶液與NH₄Cl溶液混合生成NH₃•H₂O，可以說明NaOH的堿性大于NH₃•H₂O，但不能說明Na的金屬性大于N，因為要驗證金屬性的強弱，必須通過比較最高價氧化物所對應(yīng)的水化物的堿性來進行比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價氧化物的水化物，
故答案為：不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素的最高價氧化物的水化物的堿性強弱比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價氧化物的水化物；
Ⅱ．（4）球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進入錐形瓶中，
故答案為：防止倒吸； 
（5）氯化氫具有揮發(fā)性，干擾實驗結(jié)果，需要將二氧化碳中的氯化氫除掉，根據(jù)氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng)，而二氧化碳不反應(yīng)，可以在B和C之間增加裝有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶，
故答案為：有白色沉淀生成；飽和NaHCO₃．

點評 本題考查了探究金屬單質(zhì)的金屬性強弱、非金屬單質(zhì)的非金屬性強弱方法，題目難度中等，正確掌握判斷金屬性、非金屬性強弱的方法，明確除雜試劑的作用原則：除去裝置，不能引進新的雜質(zhì)．