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13.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验.
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的0.1mol•L-1的盐酸中,试预测实验结果:K与盐酸反应最剧烈,Al与盐酸反应最慢.
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3•H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理不合理说明理由:因为一水合氨不是最高价氧化物对应的水化物.
Ⅱ.利用如图装置可以验证非金属性的变化规律.
(3)仪器A的名称为分液漏斗,干燥管D的作用是防倒吸.
(4)实验验证氯的非金属性大于硫:A中放浓盐酸、B中放KMnO4、C中盛放Na2S溶液(其他答案合理也可),离子方程式为Cl2+H2S=S+2H++2Cl-.从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用NaOH溶液吸收尾气.
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加盐酸、B中加Na2CO3、C中加碳酸钠溶液,观察到C中溶液的现象为出现白色胶状物质.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饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶.

分析 Ⅰ.(1)同一周期元素,元素的金属性随着原子序数增大而减弱,同一主族元素,元素金属性随着原子序数增大而增强,金属元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈;
(2)元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强;
Ⅱ.(3)A是分液漏斗,D为导致的干燥管,能防止倒吸;
(4)元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;
氯气有毒,不能直接排空,要进行尾气处理,氯气能和强碱溶液反应降低毒性;
(5)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,除杂时要除去杂质且不能引进新的杂质.

解答 解:Ⅰ.(1)同一周期元素,元素的金属性随着原子序数增大而减弱,同一主族元素,元素金属性随着原子序数增大而增强,金属元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈,金属性K>Na>Mg>Al,所以K与盐酸反应最剧烈,Al与盐酸反应最慢,故答案为:K;Al;
(2)元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,一水合氨不是N元素的最高价氧化物的水化物,所以不能比较金属性强弱,故答案为:不合理;因为一水合氨不是最高价氧化物对应的水化物;
Ⅱ.(3)A是分液漏斗,D为导致的干燥管,有缓冲作用,所以能防止倒吸,故答案为:分液漏斗;防倒吸;
(4)元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,用浓盐酸和酸性高锰酸钾溶液制取氯气,氯气氧化硫化钠得到S,从而证明氯气氧化性大于S,则非金属性Cl>S,离子方程式为Cl2+H2S=S+2H++2Cl-;
氯气有毒,不能直接排空,要进行尾气处理,氯气能和强碱NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO而降低毒性;
故答案为:Na2S溶液(其他答案合理也可);Cl2+H2S=S+2H++2Cl-;NaOH;
(5)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅胶,产生白色胶状物质;因为盐酸具有挥发性,所以生成的二氧化碳中含有HCl,HCl也能和硅酸钠反应,应该除去,除杂时要除去杂质且不能引进新的杂质,用饱和的碳酸氢钠溶液除去HCl,
故答案为:硅酸钠溶液;出现白色胶状物质;饱和碳酸氢钠溶液.

点评 本题以金属、非金属元素为载体考查性质实验方案设计,为高频考点,明确金属性、非金属性递变规律是解本题关键,非金属性强弱可以根据其单质氧化性、其最高价氧化物的水化物酸性强弱判断,侧重考查学生实验设计、实验观察、实验分析及总结归纳能力,题目难度不大.

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