Question

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、钾、镁、铝各1mol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；________与盐酸反应的速度最慢；_________与盐酸反应产生的气体最多。

（2）将NaOH溶液与NH₄Cl溶液混合生成NH₃·H₂O，从而验证NaOH碱性强于NH₃·H₂O，继而可以验证Na的金属性强于氮，你认为此设计是否合理？并说明理由___________。

II. 利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。

（3）仪器B的名称为________，干燥管D的作用为_______。

（4）若要证明非金属性Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄（KMnO₄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。

（5）若要证明非金属性C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃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。

Answer

钾 铝 铝 不合理，因为NH3·H2O不是N元素对应的最高价氧化物的水化物 锥形瓶 防止倒吸 变蓝 NaOH 有白色沉淀生成 饱和NaHCO3

【解析】Ⅰ．(1)金属活泼性顺序为：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，反应速率最慢的是铝；生成1mol氢气需要得到2mol电子，1mol钾、钠都失去1mol电子，1mol镁失去2mol电子，而1mol铝失去3mol电子，所以生成氢气最多的是金属铝，故答案为：钾；铝；铝；

(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3•H2O，可以说明NaOH的碱性大于NH3•H2O，但不能说明Na的金属性大于N，因为要验证金属性的强弱，必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较，而NH3•H2O不是氮元素的最高价氧化物的水化物，故答案为：不合理，NH3•H2O不是N元素对应的最高价氧化物的水化物；

Ⅱ．(3)仪器A为分液漏斗；球形干燥管D能够防止倒吸，可以避免C中液体进入锥形瓶中，故答案为：锥形瓶；防止倒吸；

(4)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气具有强氧化性，可与碘化钾反应生成碘，因淀粉遇碘变蓝色，则可观察到溶液变蓝，氯气有毒，不能排放到空气中，可与氢氧化钠溶液反应而被吸收，则可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，反应离子方程式为：2OH-+Cl2═Cl-+ClO-+H2O，故答案为：变蓝；NaOH．

(5)氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉，根据氯化氢与碳酸氢钠反应，而二氧化碳不反应，可以在B和C之间增加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，故答案为：有白色沉淀生成；饱和NaHCO3。

点睛：本题考查了实验方案设计，涉及金属、非金属性强弱的探究，明确物质的性质是解本题关键。本题的易错点是(5)，要注意氯化氢具有挥发性，干扰实验结果，需要将二氧化碳中的氯化氢除掉。