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【题目】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)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KMnO4KMnO4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。

【答案】 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。

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选项

离子方程式

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A

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2Fe2+2I+2Cl2===2Fe3+4Cl+I2

正确;Cl2过量,可将Fe2、I均氧化

B

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Ba2+HCO3-+OH===BaCO3↓+H2O

正确;酸式盐与碱反应生成正盐和水

C

过量SO2通入NaClO溶液中:

SO2+H2O+ClO===HClO+HSO3-

正确;说明酸性:H2SO3强于HClO

D

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2AlO2-+5H===Al3+Al(OH)3↓+H2O

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