Question

【題目】某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規律，設計可如下系列實驗．
（1）①將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的0.1molL﹣1的鹽酸中，寫出與鹽酸反應最慢的金屬發生反應的離子方程式 ．
②將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3H2O，從而驗證NaOH的堿性大于NH3H2O，繼而可以驗證Na的金屬性大于N，你認為此設計是否合理？并說明理由： ．
（2）利用如圖裝置可以驗證非金屬性的變化規律．

③實驗室中提供藥品Na2S，MnO2、濃鹽酸、KMnO4 ， 若要證明非金屬性Cl＞S；裝置A，B，C中所裝藥品分別為 ， 裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為 ．
④若要證明非金屬性：C＞Si，則A中加、B中加Na2CO3、C中加Na2SiO3 ， 則觀察裝置C中的實驗現象為有白色沉淀生成．離子方程式為 ． （假設所通氣體是過量的）．

Answer 1

【答案】
（1）2Al+6H+=2Al3++3H2↑；不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較，NH3H2O不是N元素最高價氧化物對應的水化物
（2）濃鹽酸、KMnO4、Na2S；S2﹣+Cl2=S↓+2Cl﹣；硫酸或H2SO4；SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣
【解析】解：（1）①同一周期元素，金屬性隨著原子序數增大而減弱，元素的金屬性越強，同一主族，原子序數越大，金屬性越強，其單質與酸或水反應越劇烈，所以金屬性K＞Na＞Mg＞Al，則K與鹽酸反應最劇烈、Al與鹽酸反應速率最慢，離子反應為：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，故答案為：2Al+6H+=2Al3++3H2↑；②將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3H2O，可以說明NaOH的堿性大于NH3H2O，但不能說明Na的金屬性大于N，因為要驗證金屬性的強弱，必須通過比較最高價氧化物所對應的水化物的堿性來進行比較，而NH3H2O不是氮元素的最高價氧化物的水化物，故答案為：不合理，用堿性強弱比較金屬性強弱時，一定要用元素最高價氧化物對應水化物的堿性強弱比較，NH3H2O不是N元素最高價氧化物對應的水化物；（2）③設計實驗驗證非金屬性：Cl＞S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應可驗證，則裝置A、B、C中所裝藥品應分別為濃鹽酸、KMnO4、Na2S溶液，裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，裝置C中發生反應的離子方程式為S2﹣+Cl2═S↓+2Cl﹣ ， 故答案為：濃鹽酸、KMnO4、Na2S；S2﹣+Cl2═S↓+2Cl﹣；④若要證明非金屬性：C＞Si，可以通過二氧化碳和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸來證明，由于B中加Na2CO3 ， 故A中可以加硫酸，通過硫酸和碳酸鈉的反應來制取CO2 ， 然后的CO2通入C中的Na2SiO3中，可以發生反應：Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3 ， 離子反應為：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣ ， 產生白色膠狀沉淀，從而可以證明酸性：H2CO3＞H2SiO3 ， 故非金屬性：C＞Si．故答案為：硫酸或H2SO4；SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣ ．
（1）①元素的金屬性越強，其單質與酸或水反應越劇烈；②元素的最高價氧化物的水化物的堿性越強，元素的金屬性越強；（2）③設計實驗驗證非金屬性：Cl＞S，利用氯氣與Na2S的氧化還原反應可驗證；④要證明非金屬性：C＞Si，可以通過二氧化碳和硅酸鈉反應生成難溶性的硅酸來證明．