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）试用实验室提供的下列试剂，设计两个原理不同的简单实验（只要写出实验的方案即可），证明镁元素的金属性比铝元素强．
试剂：镁条、铝条、氯化铝溶液、氯化镁溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液
方案一：

 

方案二：

 

Ⅱ．利用下图装置可验证同周期元素非金属性的变化规律
（1）仪器A的名称为

 

，干燥管D的作用为

 

．
（2）若要证明非金属性：Cl＞S，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

 

，观察到C中溶液

 

的现象，即可证明．反应的离子方程式为

 

．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．
（3）若要证明非金属性：N＞C，则在A中加稀硝酸，B中加碳酸钙，C中加澄清石灰水；观察到C中溶液变浑浊的现象，即可证明．该实验原理为

 

．但有的同学在实验中一切操作正确的情况下没观察到上述现像，试分析可能的原因是

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系,非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律

专题：实验探究和数据处理题,元素周期律与元素周期表专题

分析：I．证明镁元素的金属性比铝元素强，可利用金属与酸的反应，最高价氧化物水化物的碱性来比较；
Ⅱ．（1）根据仪器的构造写出仪器A的名称；球形干燥管具有防止倒吸的作用；
（2）氯气能够将碘离子氧化成碘单质；氯气有毒，氯气能够与氢氧化钠溶液反应；
（3）硝酸酸性强于碳酸，二氧化碳能使石灰水变浑浊；硝酸挥发，应排除实验中干扰．

解答： 解：Ⅰ证明镁元素的金属性比铝元素强，可利用金属与酸的反应，最高价氧化物水化物的碱性来比较，则方案一为用形状大小相同的铝条和镁条分别一等体积等浓度的稀盐酸反应，观察其反应速率快慢；方案二为分别向等体积等浓度的氯化铝溶液、氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液至过量，观察其沉淀及其溶解情况，
故答案为：用形状大小相同的铝条和镁条分别一等体积等浓度的稀盐酸反应，观察其反应速率快慢；分别向等体积等浓度的氯化铝溶液、氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液至过量，观察其沉淀及其溶解情况；
Ⅱ（1）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：分液漏斗；防止倒吸； 
（2）若要证明非金属性：Cl＞S，则在A中加盐酸、C中加Na₂S溶液，氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-，观察到有黄色沉淀生成，氯气是一种有毒气体，必须进行尾气吸收，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，
故答案为：硫化钠溶液；有黄色沉淀生成；S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-；NaOH；
（3）硝酸酸性强于碳酸，二氧化碳能使石灰水变浑浊，则可比较N、C的非金属性；硝酸挥发，应排除实验中干扰，故答案为：利用非金属元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱来比较元素非金属性强弱；硝酸有挥发性，随二氧化碳一起逸出．

点评：本题考查了探究金属单质的金属性强弱、非金属单质的非金属性强弱方法，题目难度中等，正确掌握判断金属性、非金属性强弱的方法，明确除杂试剂的作用原则：除去装置，不能引进新的杂质．