Question

18．某中學(xué)化學(xué)興趣小組同學(xué)為探究元素周期律，設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)．
Ⅰ．（1）將物質(zhì)的量均為1mol的鈉、鉀、鎂、鋁分別投入足量的0.1mol•L^-1的鹽酸中，試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：K與鹽酸反應(yīng)最劇烈，Al與鹽酸反應(yīng)最慢．
（2）將NaOH溶液與NH₄Cl溶液混合，反應(yīng)生成NH₃•H₂O，從而驗(yàn)證NaOH的堿性強(qiáng)于NH₃•H₂O的，繼而可以驗(yàn)證Na的金屬性強(qiáng)于N的，你認(rèn)為此設(shè)計(jì)是否合理？并說明理由不合理，用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時(shí)，一定要用元素的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價(jià)氧化物的水化物．
Ⅱ．利用如圖所示裝置可以驗(yàn)證元素的非金屬性的變化規(guī)律．
（3）儀器A的名稱為分液漏斗，儀器D的作用是防止倒吸．
（4）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)證氯的非金屬性強(qiáng)于硫的：裝置A、B、C中所裝藥品分別為濃鹽酸、KMnO₄、Na₂S，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S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-．
（5）若要證明非金屬性：C＞Si，則A中應(yīng)加入硫酸，B中應(yīng)加入Na₂CO₃，C中應(yīng)加入Na₂SiO₃溶液，觀察到C中的現(xiàn)象為有白色膠狀沉淀產(chǎn)生．

Answer 1

分析 I、（1）元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與酸或水反應(yīng)越劇烈；
（2）元素的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)；
II、（3）根據(jù)儀器的構(gòu)造寫出儀器A的名稱；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（4）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；
（5）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．

解答 解：I、（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，故答案為：K；Al；
（2）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?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NH₃•H₂O不是氮元素的最高價(jià)氧化物的水化物，
故答案為：不合理，用堿性強(qiáng)弱比較金屬性強(qiáng)弱時(shí)，一定要用元素的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱比較，而NH₃•H₂O不是氮元素的最高價(jià)氧化物的水化物．
II、（3）儀器A為分液漏斗，球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進(jìn)入錐形瓶中，故答案為：分液漏斗；防止倒吸；
（4）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S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，
故答案為：濃鹽酸、KMnO₄、Na₂S；S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；
（5）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)：Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+Na₂CO₃，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．
故答案為：硫酸；Na₂SiO₃；有白色膠狀沉淀產(chǎn)生．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，涉及金屬、非金屬性強(qiáng)弱的探究，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷方法，會(huì)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，題目難度中等．