Question

某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有
关实验现象，见下表：

实验方案	实验现象
1．用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞 2．向新制的H2S饱和溶液中滴加氯水 3．钠与滴有酚酞试液的冷水反应 4．镁带与2mol/L的盐酸反应 5．铝条与2mol/L的盐酸反应 6．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量	A．浮于水面，熔成小球，四处游动，逐渐缩小，溶液变红色 B．产生大量气体，气体可燃，溶液变浅红色 C．反应不十分强烈，产生的气体可燃 D．剧烈反应，产生的气体可燃 E．生成白色絮状沉淀，继而沉淀消失 F．生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告
（1）实验目的：

 

（2）实验用品：仪器：①

 

②

 

③

 

④

 

⑤镊子⑥小刀⑦玻璃片⑧砂纸⑨试管夹；
药品：钠、镁带、铝条、2 mol?L^-1的盐酸、新制的氯水、Na₂S溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液等．
（3）实验内容：（填写题给信息表中的序号或大写英文字母，并写出有空格处的离子方程式）

实验方案	实验现象	有关离子方程式
	A
	B	不        填
	C	不        填
	D	不        填
	E
	F

（4）实验结论：

 

．
（5）请用原子结构理论简单说明产生上述结论的原因

 

．
（6）本周期还有两种主族元素，它们的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是

 

、

 

．请你补充一组实验方案（简单易行），证明这两种主族元素的性质递变规律

 

．

Answer 1

考点：碱金属及其化合物的性质实验

专题：实验题

分析：（1）实验涉及Na、Mg、Al、S、Cl第三周期元素对应化合物的性质的递变规律；
（2）依据实验选择仪器即可；
（3）金属钠、镁、铝和水、酸反应置换出氢气是越来越难的，反应的剧烈程度是越来越弱的；
（4）根据实验现象来分析实验的结论，涉及铜周期元素金属性、非金属性的递变规律；
（5）依据原子结构理论解答即可；
（6）此周期中另外两种元素为Si和P，可通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较非金属性强弱．

解答： 解：（1）根据实验方案知，实验①③④⑤⑥是想证明金属的金属性强弱，且这几种金属都是同一周期的金属，实验2是想证明非金属性强弱的，即实验目的为探究同周期元素性质的递变规律，故答案为：验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律；
（2）根据实验步骤可以确定所需的仪器、材料主要有：试管、酒精灯、砂纸、胶头滴管等，药品有：金属钠、镁条、铝条、酚酞试液、盐酸、氯化铝溶液、氢氧化钠溶液、冷水和沸水、新制的H₂S饱和溶液、氯水，故答案为：酒精灯、石棉网、胶头滴管、试管；
（3）金属钠、镁、铝和水、酸反应置换出氢气是越来越难的，反应的剧烈程度是越来越弱的，据此来回答实验的现象并写出化学方程式，故答案为：

实验方案	实验现象	有关离子方程式
3	A	2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
1	B
4
5
6	E	Al3++3OH-=Al（OH）3↓ Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
2	F	H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓

（4）由实验可知金属性Na＞Mg＞Al，非金属性Cl＞S，则实验结论为同周期元素随原子序数增大，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，
故答案为：金属性：Na＞Mg＞Al；非金属性：Cl＞S；
（5）依据原子理论解释为：同周期从左到右，随原子序数的增加，原子半径逐渐减小，原子核对于核外电子的引力渐强，原子失电子能力减弱，而得电子能力逐渐增强，故答案为：同周期从左到右，随原子序数的增加，原子半径逐渐减小，原子核对于核外电子的引力渐强，原子失电子能力减弱，而得电子能力逐渐增强．
（6）此周期中另外两种元素为Si和P，可在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液，可发生反应生成硅酸沉淀．判断两种最高价含氧酸的酸性：磷酸强于硅酸，则磷非金属性强于硅，
故答案为：在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液，可发生反应生成硅酸沉淀．判断两种最高价含氧酸的酸性：磷酸强于硅酸，则磷非金属性强于硅．

点评：本题考查学生利用实验来验证同周期元素性质的变化规律，明确现象和结论的关系及原子结构和性质的关系是解答本题的关键，题目难度中等．