Question

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1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L^－1的盐酸中，试预测实验结果：____________与盐酸反应最剧烈，__________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？_________；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）仪器A的名称为________，干燥管D的作用是_____________________。

（4）实验室中现有药品Na₂S、KMnO₄、浓盐酸、MnO₂，请在其中选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：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____________________________。

（5）已知C中是硅酸钠溶液，如要证明非金属性：C > Si，请选择相应的试剂，则A中加________、B中加________。

Answer

钾 铝 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 分液漏斗 防止倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S S2－＋Cl2= S↓＋2Cl－ 硫酸 Na2CO3 溶液

【解析】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，在金属活动顺序中越排在前面的金属越活泼，与相同的酸反应的速率越快，所以与盐酸反应最快的金属是钾；在金属活动顺序中越排在后面的金属越不活泼，与相同的酸反应的速率越慢，所以与盐酸反应最慢的金属是铝； (2)用氢氧化钠和氨水碱性强弱比较Na和N的金属性强弱不合理，因为用碱性比较金属性强弱，必须要用最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来比较，答案为：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，氨水不是N元素的最高价氧化物对应水化物；Ⅱ、（3）设计实验证明非金属性：Cl>S，利用氯气和Na2S氧化还原反应可以验证，仪器A的名称为分液漏斗，干燥管D的作用是防止倒吸；（4）装置A、B、C中所装药品分别为浓盐酸、MnO2、Na2S溶液，装置C中的现象为有淡黄色沉淀生成，说明Cl2氧化Na2S生成了S，离子方程式为：S2-+Cl2=S↓+2Cl-；（4）若要证明非金属性：S>C>Si，则A中加浓硫酸，B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3，硫酸和碳酸钠反应生成CO2，再将生成的CO2通入C中CO2、水和硅酸钠反应生成硅酸，反应的离子方程式为：CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3+CO32-，证明酸性硫酸>碳酸>硅酸。

点睛：本题考查化学实验设计。明确元素的构位性三者的关系，结合实验中最高价氧化物的水化物的酸性强弱进行设计是解答本题的关键。