Question

某化學興趣小組的同學學習了同周期元素性質遞變規律后，設計了一套實驗方案進行實驗探究，并記錄了有關實驗現象如下表．

實驗操作	實驗現象
1．用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應，再向反應后溶液中滴加酚酞	（A）浮于水面，熔成一個小球，在水面上無定向移 動，隨之消失，溶液變紅色 （B）產生氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色 （C）反應不十分強烈，產生的氣體可以在空氣中燃 燒 （D）劇烈反應，產生可燃性氣體 （E）溶液的堿性逐漸減弱 （F）生成淡黃色沉淀
2．向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水
3．鈉與滴有酚酞試液的冷水反應
4．鎂帶與2mol．L-1的鹽酸反應
5．鋁條與2mol．L-1的鹽酸反應
6．測定 0.1mol/L的Na2SiO3、Na3PO4、Na2SO4溶液的pH

請你幫助該同學整理并完成實驗報告
（1）實驗目的：

探究同周期元素性質的遞變規律

．
（2）實驗用品：儀器：①

試管

 ②

燒杯

 ③

酒精燈

④試管夾 ⑤鑷子 ⑥小刀 ⑦玻璃片⑧砂紙 ⑨膠頭滴管等
藥品：鈉、鎂帶、鋁條、2mol．L^-1的鹽酸、新制的氯水、飽和H₂S溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液等．
（3）請你寫出上述的實驗操作與對應的現象
1

B

，2

F

，3

A

，4

D

，5

C

，6

E

（用A-F表示）
（4）實驗結論：

金屬性：Na＞Mg＞Al非金屬性：Cl＞S（或同周期元素，隨原子序數的遞增，元素的金屬性減弱，非金屬性增強）

．
（5）設計一個不同于本題給予的實驗方案，證明金屬性鎂比鋁強（試劑任選，簡述實驗原理）：

鎂鋁導線相連，平行插入硫酸溶液，現象：鎂逐漸溶解，鋁片表面產生氣泡．

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗方案可知實驗目的．
（2）根據儀器的用途確定實驗儀器．
（3）根據生成物的顏色、狀態、溶液的酸堿性選取相應的實驗現象．
（4）根據實驗來分析實驗的結論；
（5）可以用鎂鋁作電極，稀硫酸作電解質溶液，設計成原電池，根據原電池的正負極來確定金屬的金屬性強弱．

解答：解：（1）根據實驗方案知，實驗13456是想證明金屬的金屬性強弱，且這幾種金屬都是同一周期的金屬，實驗2是想證明非金屬性強弱的，即實驗目的為探究同周期元素性質的遞變規律．
故答案為：探究同周期元素性質的遞變規律．
（2）①用于盛放藥品進行實驗的儀器試管；②用于盛放鈉和水反應的實驗儀器燒杯；③用于進行加熱的儀器酒精燈．
故答案為：試管；燒杯；酒精燈．
（3）1鎂和滴有酚酞的沸水反應生成氫氧化鎂和氫氣，氫氣是可燃性氣體，且氫氧化鎂在水中能電離出氫氧根離子使溶液呈堿性，但氫氧化鎂的溶解性很小，所以溶液呈淺紅色，故選B．
2氯氣和硫化氫反應生成硫單質和水，硫單質不易溶于水，且硫單質呈淡黃色，所以會看到有淡黃色沉淀生成，故選F．
3鈉與滴有酚酞試液的冷水反應，鈉的密度小于水的密度，所以會浮在水面上；鈉的熔點較低，鈉和水反應放出大量熱，鈉和水反應很劇烈，生成氫氧化鈉和氫氣，氫氣是可燃性氣體，氫氧化鈉是易溶于水的堿，所以其水溶液呈紅色，故選A．
4鎂帶與2mol．L^-1的鹽酸反應，鹽酸中氫離子濃度較大，所以反應劇烈，產生可燃性氣體，故選D．
5鋁條與2mol．L^-1的鹽酸反應，鹽酸和鋁反應不如和鎂反應劇烈，且反應時都生成可燃性氣體，故選C．
6測定 0.1mol/L的Na₂SiO₃、Na₃PO₄、Na₂SO₄溶液的pH，硅酸的酸性小于磷酸的，磷酸的酸性小于硫酸的，所以Na₂SiO₃、Na₃PO₄、Na₂SO₄溶液的堿性逐漸減弱，故選E．
故答案為：1B  2F  3A  4D  5C  6E．
（4）由實驗可知金屬性Na＞Mg＞Al，非金屬性Cl＞S，則實驗結論為同周期元素隨原子序數增大，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，
故答案為：金屬性：Na＞Mg＞Al  非金屬性：Cl＞S （或同周期元素，隨原子序數的遞增，元素的金屬性減弱，非金屬性增強）．
（5）可以用鎂鋁作電極，稀硫酸作電解質溶液，設計成原電池，根據原電池的正負極來確定金屬的金屬性強弱．鎂鋁導線相連，平行插入硫酸溶液，現象：鎂逐漸溶解，鋁片表面產生氣泡，由此證明鎂的金屬性比鋁強．
故答案為：鎂鋁導線相連，平行插入硫酸溶液，現象：鎂逐漸溶解，鋁片表面產生氣泡．

點評：本題考查學生利用實驗來驗證同周期元素性質的變化規律，明確現象和結論的關系及原子結構和性質的關系是解答本題的關鍵．