Question

【題目】某同學做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時，自己設計了一套實驗方案，并記錄了有關實驗現(xiàn)象如下表：

請你幫助該同學整理并完成實驗報告：

（1）實驗目的：_______________。

（2）實驗用品：

儀器：________________；藥品：__________。

（3）實驗內(nèi)容：（填寫題給信息表中的序號）_____

實驗方案	實驗現(xiàn)象	有關化學方程式
_____	_____	_____
_____	_____	_____
_____	_____	_____
_____	_____	_____
_____	_____	_____
_____	_____	_____

（4）實驗結(jié)論：____________。

（5）請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡單說明具有上述結(jié)論的原因。__________

（6）請你補充兩組簡單易行的實驗方案，證明此周期中另外兩種元素的性質(zhì)遞變規(guī)律。_________

Answer 1

【答案】驗證第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律 試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管等 鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制硫化氫飽和溶液、2 mol·L－1的鹽酸、NaOH溶液、蒸餾水、酚酞、AlCl3溶液 ③ A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ① B Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑ ④ D Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ⑤ C 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ⑥ E AlCl3+NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl、Al（OH）3+ NaOH=NaAlO2+2H2O ② F H2S+Cl2=2HCl+S↓ 金屬性：Na>Mg>Al 非金屬性：Cl>S Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨核電荷數(shù)增多而減小，所以原子核對最外層電子的吸引力依次增強，原子失電子能力減弱，得電子能力增強。 方案一：測定0.1 mol·L－1的Na2SiO3溶液、Na3PO4溶液的pH，由此判斷兩種鹽溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸兩種最高價含氧酸的酸性強弱順序，進而得出硅、磷兩種元素非金屬性強弱的順序。

方案二：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應生成硅酸沉淀。

【解析】

根據(jù)元素周期律的相關知識進行分析解答。根據(jù)實驗金屬和水、酸反應的現(xiàn)象推斷金屬的活潑性，根據(jù)非金屬間的置換反應判斷非金屬性的強弱。

(1)①③④⑤可比較金屬性強弱，②可比較非金屬性強弱。所以實驗目的為驗證第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律或探究第三周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。故答案為：第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律或探究第三周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律;
(2)根據(jù)實驗方案可知需要的儀器有：試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管

需要的藥品有：鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制硫化氫飽和溶液、2 mol·L－1的鹽酸、NaOH溶液、蒸餾水、酚酞、AlCl3溶液。故答案為：試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管等；鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制硫化氫飽和溶液、2 mol·L－1的鹽酸、NaOH溶液、蒸餾水、酚酞、AlCl3溶液。

(3)根據(jù)實驗方案填寫題給信息如表中：

實驗方案	實驗現(xiàn)象	有關化學方程式
①	B	Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
②	F	H2S+Cl2=2HCl+S↓
③	A	2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
④	D	Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
⑤	C	2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
⑥	E	AlCl3+NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl、 Al(OH)3+ NaOH=NaAlO2+2H2O

(4)①金屬越活潑，與水反應越劇烈，由實驗現(xiàn)象能證明鈉比鎂金屬性強的實驗方案是①③，金屬越活潑，與酸反應越劇烈，由實驗現(xiàn)象能證明鎂比鋁金屬性強的實驗方案是④⑤，所以金屬性：Na>Mg>Al。由實驗②H2S+Cl2=2HCl+S↓反應可知，非金屬性：Cl>S；

故答案為：金屬性Na>Mg>Al；非金屬性：Cl>S 。
（5）因為Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨核電荷數(shù)增多而減小，所以原子核對最外層電子的吸引力依次增強，原子失電子能力減弱，得電子能力增強，所以金屬性逐漸減弱，非金屬逐漸增強。答案: Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨核電荷數(shù)增多而減小，所以原子核對最外層電子的吸引力依次增強，原子失電子能力減弱，得電子能力增強。

（6）方案一：測定0.1 mol·L-1的Na2SiO3溶液、Na3PO4溶液的pH，由此判斷兩種鹽溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸兩種最高價含氧酸的酸性強弱順序，進而得出硅的非金屬性比磷元素的非金屬性弱。

方案二：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應生成硅酸沉淀，由此可知酸性：H2SiO3< H3PO4，進而得出硅的非金屬性比磷元素的非金屬性弱。答案：方案一：測定0.1 mol·L-1的Na2SiO3溶液、Na3PO4溶液的pH，可知pH(Na2SiO3)> pH(Na3PO4)，由此判斷兩種鹽溶液的水解能力，酸性：硅酸<磷酸，兩種最高價含氧酸的酸性強弱順序，進而得出硅、磷兩種元素非金屬性強弱的順序。方案二：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應生成硅酸沉淀。