Question

(15分)某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.(1)試用實(shí)驗(yàn)室提供的下列試劑，設(shè)計(jì)兩個(gè)原理不同的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)（只要寫出實(shí)驗(yàn)的方案即可），證明鎂元素的金屬性比鋁元素強(qiáng)。
試劑：鎂條、鋁條、氯化鋁溶液、氯化鎂溶液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液
方案一：_____________________________________________________________；
方案二：_____________________________________________________________。
Ⅱ.利用下圖裝置可驗(yàn)證同周期元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為________，干燥管D的作用為________________。
(2)若要證明非金屬性：Cl>S，則A中加濃鹽酸，B中加KMnO₄(KMnO₄與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣)，C中加___________，觀察到C中溶液___________________________的現(xiàn)象，即可證明。反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。
從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮，此裝置缺少尾氣處理裝置，可用________溶液吸收尾氣。
(3)若要證明非金屬性：N>C，則在A中加稀硝酸，B中加碳酸鈣，C中加澄清石灰水；觀察到C中溶液變渾濁的現(xiàn)象，即可證明。該實(shí)驗(yàn)原理為______________________________。但有的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中一切操作正確的情況下沒觀察到上述現(xiàn)像，試分析可能的原因是___________________________。

Answer 1

Ⅰ（1）方案一：用形狀大小相同的鋁條和鎂條分別一等體積等濃度的稀鹽酸反應(yīng)，觀察其反應(yīng)速率快慢  （2分）
方案二：分別向等體積等濃度的氯化鋁溶液、氯化鎂溶液中加入氫氧化鈉溶液至過量，觀察其沉淀及其溶解情況（2分）
Ⅱ（1）分液漏斗；防倒吸（每空1分）
（2）硫化鈉溶液（1分）有黃色沉淀生成（1分） S^2－＋Cl₂＝2Cl^－＋S↓（2分） 氫氧化鈉溶液（1分）
（3）利用非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱來比較元素非金屬性強(qiáng)弱 （2分） 硝酸有揮發(fā)性，隨二氧化碳一起逸出（2分）

試題分析：Ⅰ（1）方案一：判斷金屬性強(qiáng)弱可以依據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度，因此可以設(shè)計(jì)金屬與相同濃度的鹽酸生成氣體的劇烈程度判斷鎂和鋁金屬性強(qiáng)弱；
方案二：根據(jù)氫氧化鎂、氫氧化鋁是否溶于強(qiáng)堿設(shè)計(jì)，過量堿液可使生成的Al（OH）₃溶解，而Mg（OH）₂則不溶，具體方法：分別向等體積等濃度的氯化鋁溶液、氯化鎂溶液中加入氫氧化鈉溶液至過量，觀察其沉淀及其溶解情況；
Ⅱ（1）根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知A為分液漏斗；球形干燥管D能夠防止倒吸，可以避免C中液體進(jìn)入錐形瓶中；
（2）若要證明非金屬性：Cl＞S，可以利用單質(zhì)之間的置換反應(yīng)。B中產(chǎn)生氯氣，則在C中加入硫化鈉溶液，；氯氣與硫化鈉分子置換反應(yīng)生成氯化鈉和單質(zhì)硫，所以觀察到C中溶液有黃色沉淀生成的現(xiàn)象，即可證明，反應(yīng)的離子方程式為S^2－＋Cl₂＝2Cl^－＋S↓；氯氣是一種有毒氣體，必須進(jìn)行尾氣吸收，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以使用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣；
（5）要證明非金屬性是N＞C，則可以利用最高價(jià)氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱來比較，依據(jù)較強(qiáng)的酸可以制備較弱的酸可知，如果在A中加稀硝酸，B中加碳酸鈣，則B中產(chǎn)生CO₂，CO₂能使澄清石灰水變渾濁，因此C中加澄清石灰水；觀察到C中溶液變渾濁的現(xiàn)象，即可證明。由于硝酸有揮發(fā)性，隨二氧化碳一起逸出進(jìn)入澄清的石灰水，因此沒觀察到上述現(xiàn)像。