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    5．学习了元素周期律的相关知识后，同学们设计了多个实验在实验室探究元素性质的递变规律．
    Ⅰ．甲组同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，选取C、Si、S三种非金属元素的常见化合物，设计了如图1装置来一次性完成同主族和同周期元素非金属性强弱比较的实验研究．

    （1）甲组同学设计实验的依据是元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强；
    （2）写出选用物质的名称：A稀硫酸B碳酸钠C硅酸钠溶液；
    （3）烧杯C中发生反应的离子方程式CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-，
    （4）通过实验得出的结论：元素非金属性强弱顺序为S＞C＞Si．（填元素符号）
    Ⅱ．乙组同学认为利用图1装置可直接比较Cl2和S单质的氧化性强弱，他们选择的药品是浓盐酸，KMnO4固体，Na2S溶液．
    （1）预计C中观察到的现象是溶液变浑浊，
    （2）反应的离子方程式为Cl2+S2-=2Cl-+S↓．
    （3）有同学提出该装置存在明显缺陷需加以改进，你认为缺陷是没有进行尾气处理．
    Ⅲ．（1）丙组同学为了证明铁的金属性比铜强，设计了如下几种方案，其中合理的是AD（填序号）．
    A．铁片置于硫酸铜溶液中置换出铜
    B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2
    C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解
    D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡
    E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解
    （2）请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验．要求：
    a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；
    b．绘出实验装置图并注明所需的药品；
    c．写出实验过程中的主要实验现象．
    ①实验装置（画在图2方框中）
    ②实验现象Fe棒逐渐溶解，Cu棒上有气泡生成．

    分析 I．（1）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；
    （2）用稀硫酸和碳酸钠反应制取二氧化碳，用二氧化碳、水和硅酸钠溶液反应制取硅酸；
    （3）烧杯C中发生反应的离子方程式为二氧化碳、水和硅酸根离子反应生成碳酸根离子和硅酸；
    （4）先判断酸性强弱后判断非金属性强弱；
    II．（1）C中氯气与硫化钠溶液反应生成单质硫；
    （2）氯气与硫离子反应生成硫沉淀和氯离子；
    （3）氯气有毒，会污染环境．
    III．（1）金属的金属性强弱的判断方法有：金属之间的置换反应、金属与水或酸置换出氢气的难易程度、金属最高价氧化物的水化物碱性强弱；
    （2）还可以根据金属材料作原电池电极时失电子难易程度确定金属的活泼性．

    解答 解：I．（1）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，所以其设计依据为：元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，
    故答案为：元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强；
    （2）用稀硫酸和碳酸钠反应制取二氧化碳，用二氧化碳、水和硅酸钠溶液反应制取硅酸，所以A中液体为稀硫酸、B中固体为碳酸钠、C中溶液为硅酸钠溶液，
    故答案为：稀硫酸；碳酸钠；硅酸钠溶液；
    （3）烧杯C中发生反应的离子方程式为二氧化碳、水和硅酸根离子反应生成碳酸根离子和硅酸，离子方程式为CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-，
    故答案为：CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-；
    （4）稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳和水，二氧化碳、水和硅酸钠反应生成硅酸，根据强酸制取弱酸知，酸性强弱顺序：硫酸＞碳酸＞硅酸，则非金属性S＞C＞Si，
    故答案为：S＞C＞Si；
    II．（1）C中氯气与硫化钠溶液反应生成单质硫，所以C中溶液会变浑浊；故答案为：溶液变浑浊；
    （2）氯气与硫离子反应生成硫沉淀和氯离子，其反应的离子方程式为：Cl2+S2-=2Cl-+S↓；故答案为：Cl2+S2-=2Cl-+S↓；
    （3）氯气有毒，会污染环境，所以要进行尾气处理；故答案为：没有进行尾气处理．
    III．（1）A．铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出，Fe的活泼性大于Cu，说明Fe的金属性大于Cu，故A正确；
    B．氯气具有强氧化性，能将变价金属氧化物最高价态，铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2，说明氯气具有强氧化性，但不能证明Fe、Cu的金属性强弱，故B错误；
    C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，说明还原性是铜单质强于亚铁离子，不能说明铁的金属性比铜强，故C错误；
    D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡，说明铁的活泼性大于Cu，则Fe的金属性大于Cu，故D正确；
    E．常温下，Fe和浓硝酸发生钝化现象，铜能和浓硝酸发生氧化还原反应，不能说明Fe的金属性大于Cu，故E错误；
    故选AD．
    （2）①根据金属材料作原电池电极时失电子难易程度确定金属的活泼性，将Fe、Cu棒用导线连接平行插入稀硫酸中，Fe棒逐渐溶解，Cu棒上有气泡生成，发生反应Fe+2H+=Fe 2++H2↑，根据实验现象知，Fe的金属性大于Cu，
    其装置图为；
    故答案为：；
    ②Fe、Cu棒用导线连接平行插入稀硫酸中，构成原电池，Fe失电子作负极，Fe棒逐渐溶解，Cu作正极，Cu棒上有气泡生成；
    故答案为：Fe棒逐渐溶解，Cu棒上有气泡生成．

    点评 本题考查了非金属性的比较、金属活泼性强弱的判断，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的分析应用能力，题目难度中等，注意根据元素周期律、金属之间的置换反应等都可以确定金属的金属性强弱．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    15．乳酸（2-羟基丙酸）为无色液体，与水混溶，弱挥发性．它在多种生物化学过
    程中起作用．某学习小组研究利用发酵法制乳酸以及探讨乳酸的部分性质．
     C6H12O6（葡萄糖）$\stackrel{乳酸菌}{→}$2
    实验（一）：乳酸的制取
    步骤1：取14.40g葡萄糖（相对分子质量为180）于烧杯中，加入乳酸菌（厌氧）发酵，72
    小时后，过滤，将滤液转移到仪器A中，定容，得到500mL原液；
    步骤2：取20.00mL原液于锥形瓶中，加入酚酞作指示剂，1）'!浓度为0.1000mol/L的NaOH
    溶液滴定至终点，重复4次，数据记录如下表．（假定原液中其他物质不与NaOH反应）
    次数1234
    滴定体积（mL）19.2219.1819.8019.20
    （1）仪器A是500mL容量瓶；
    （2）如何判断已到达滴定终点当滴入最后一滴标准液时，锥形瓶中无色溶液变红色，且半分钟内不褪色；
    （3）乳酸的产率为30%
    实验（二）：乳酸的性质
    已知乳酸的Ka=1.4x 10-4，碳酸的Ka1=4.47x 10-7
    （4）设计实验证明乳酸是弱酸：取0.1mol/L乳酸溶液于烧杯中，用PH计测定其PH值，若PH大于1，说明乳酸是弱酸或（常温下取0.1mol/L乳酸钠溶液于烧杯中，用pH计测定其PH值，若PH大于7，说明乳酸是弱酸）或（取PH=a乳酸溶液于烧杯中，加水稀释10n倍，用PH计测定其PH值，若PH小于a+n说明乳酸是弱酸）；
    （5）小组利用下图所示的仪器和药品，通过实验来比较乳酸与碳酸的酸性强弱．
    ①可观察到烧杯中的现象是溶液出现白色浑浊，写出烧杯中发生的化学反应方程式2NaAlO2+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+Na2CO3或NaAlO2+2H2O+CO2═Al（OH）3↓+NaHCO3；
    ②学习小组中有成员提出上述实验设计不够严谨，请你提出改进的措施在A与B之间增加一个装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶．

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