Question

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．

實驗方案	實驗現(xiàn)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
2向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水	B產(chǎn)生氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色
3鈉與滴有酚酞試液的冷水反應	C反應不十分強烈，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒
4鎂帶與2mol?L-1的鹽酸反應	D劇烈反應，產(chǎn)生可燃性氣體
5鋁條與2mol?L-1的鹽酸反應	E生成白色膠狀沉淀，既而沉淀消失
6向AlCl3溶液滴加NaOH溶液至過量	F生成淡黃色沉淀

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：①

 

②

 

③

 

④試管夾 ⑤鑷子 ⑥小刀
⑦玻璃片⑧砂紙等；
藥品：鈉、鎂帶、鋁條、2mol?L^-1的鹽酸、新制的氯水、飽和的H₂S溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液等．
（3）實驗內(nèi)容：（填寫與實驗方案相對應的實驗現(xiàn)象）
1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

（用A-F表示）
寫出③的離子方程式

 

（4）實驗結(jié)論：

 

（5）有人設計了如圖所示的鈉與水反應實驗裝置，并驗證鈉的物理性質(zhì)，鈉與水反應產(chǎn)物．
Ⅰ．當進行適當操作時還需要的儀器有

 

．
Ⅱ．如何進行操作？

 

．
Ⅲ．實驗現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗涉及Na、Mg、Al、S、Cl第三周期元素對應化合物的性質(zhì)的遞變規(guī)律；
（2）根據(jù)實驗操作選擇實驗儀器；
（3）根據(jù)生成物的顏色、狀態(tài)、溶液的酸堿性選取相應的實驗現(xiàn)象；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象來分析實驗的結(jié)論，涉及銅周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律；
（5）I．驗證鈉的物理性質(zhì)，在試管中進行，驗證產(chǎn)物氫氣用酒精燈；
Ⅱ．根據(jù)實驗裝置圖分析；
Ⅲ．根據(jù)Na的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)分析．

解答：解：（1）根據(jù)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(zhì)的遞變規(guī)律，
故答案為：探究同周期元素的金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律；
（2）實驗在試管中進行，鎂帶與沸水反應需要酒精燈加熱，滴加溶液時用膠頭滴管滴加，所以用到儀器有試管、酒精燈、膠頭滴管，
故答案為：試管；酒精燈；膠頭滴管；
（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(zhì)和水，硫單質(zhì)不易溶于水，且硫單質(zhì)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(chǎn)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向AlCl₃溶液中滴加NaOH溶液至過量，先生成Al（OH）₃沉淀，加入NaOH至過量，繼續(xù)反應生成NaAlO₂而溶解，故選E；
實驗③是鈉與冷水反應生成氫氧化鈉和氫氣，其反應的離子方程式為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
故答案為：B；F；A；D；C；E；2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
（4）由實驗可知金屬性Na＞Mg＞Al，非金屬性Cl＞S，則實驗結(jié)論為同周期元素隨原子序數(shù)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；
（5）I．驗證鈉的物理性質(zhì)，在試管中進行，驗證產(chǎn)物氫氣用酒精燈，所以當進行適當操作時還需要的儀器有：小試管和酒精燈，
故答案為：小試管和酒精燈；
Ⅱ．根據(jù)實驗裝置圖可知：若要Na與水反應，需讓二者接觸，所以將大頭針向上提，使鈉塊落入水中，然后將小試管扣在玻璃導管上收集反應產(chǎn)生的氣體，用拇指堵住試管口，移至酒精燈上方，點燃，
故答案為：將大頭針向上提，使鈉塊落入水中，將小試管扣在玻璃導管上收集反應產(chǎn)生的氣體，用拇指堵住試管口，移至酒精燈上方，點燃；
Ⅲ．Na的密度比水小浮在水面上，反應放熱且鈉的熔點低，所以熔成閃亮的小球，有氣體放出所以迅速游動，反應生成堿，溶液變紅色，
故答案為：鈉浮在水面上熔成閃亮的小球，迅速游動，逐漸消失，水溶液由無色變成紅色．

點評：本題考查學生利用實驗來驗證同周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律，明確現(xiàn)象和結(jié)論的關系及原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關系是解答本題的關鍵，題目難度中等．