Question

某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计可如下系列实验。

Ⅰ、（1）将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L^－1的盐酸中，写出与盐酸反应最慢的金属发生反应的离子方程式_______________________。

（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？并说明理由：__________________。

Ⅱ、利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。

（3）实验室中提供药品Na₂S、MnO₂、浓盐酸、KMnO₄ ，若要证明非金属性Cl>S；装置A、B、C中所装药品分别为_______________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为____________。

（4）若要证明非金属性：C>Si，则A中加_________、B中加Na₂CO₃、C中加Na₂SiO₃ ，则观察装置C中的实验现象为有白色沉淀生成。离子方程式为_______________。假设所通气体是过量的）。

Answer

（1）2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑

（2）不合理，用碱性强弱比较金属性强弱时，一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，NH3•H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物

（3）浓盐酸、KMnO4、Na2S；S2－+Cl2 =S↓+2Cl－

（4）硫酸或H2SO4；SiO32-+2CO2 +2H2O = H2SiO3↓+2HCO3-

【解析】

试题分析：I、（1）根据金属活动性顺序，钠、钾、镁、铝由强到弱为：K > Na > Mg > Al，所以与盐酸反应最剧烈的是钾，与盐酸反应最慢的是铝，铝与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑。

（2）利用碱性比较元素的金属性强弱时，一定要用金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较，因为NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物，所以根据NaOH的碱性大于NH3·H2O，继而验证Na的金属性大于N的设计不合理。

Ⅱ、（3）若要证明非金属性Cl>S；首先制备氯气，用高猛酸钾溶液与浓盐酸反应制备氯气，利用Cl2能与Na2S反应置换出S，可证明Cl元素的非金属性大于S元素的非金属性，则装置A、B、C中所装药品分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S；装置C中发生的反应是Cl2与Na2S的置换反应，所以离子方程式为S2－+Cl2 =S↓+2Cl－。

（4）若要证明非金属性：C>Si，则用A与B反应制取CO2，CO2与硅酸盐溶液反应生成硅酸，可证明非金属性：C>Si，所以A应加入难挥发的硫酸，C中应加入可溶的Na2SiO3溶液，CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，所以的离子方程式为SiO32-+2CO2 +2H2O = H2SiO3↓+2HCO3-。

考点：本题考查金属性与非金属性强弱的比较、化学实验基本仪器、实验方案的设计与评价。