摘要:(一)Mg.Al性质的相似性和差异性 Mg和Al属于同周期相邻的两种金属元素.是第ⅡA.ⅢA族析重要代表元素.它们具有强的还原性.但Al正处在周期表中金属与非金属分界线旁.因而Al具有特殊性质. 关于Mg.Al的物理学性质差异可从金属键的强弱分析入手.镁铝合金的特点是质轻而更度和强度都较大.且Mg.Al在常温下即可被空气中O2氧化.生成致密氧化物保护膜.具有一定的抗腐蚀性.因而它们具有广泛的用途. 比较镁和铝 物 理 性 质 光泽 密度 Mg Al 银白色 轻金属 原子或离半径 金属键能 溶.沸点 硬度 > < < < 化 学 性 质 露置于空气 常温被氧化形成致密保护膜.具有一定抗腐蚀性 常温很快被氧化形成致密保护膜.抗蚀性能强于镁 燃烧 (与O2反应条件及现象) 2Mg+O2 2MgO 空气中能点燃发出耀眼强光 4Al+3O2=2Al2O3 在纯氧或高温下点燃也可发出强光 与氧化物反应 2Mg+CO2 2MgO+C+Q 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe +Q 与其它非金属反应 3Mg+N2 Mg3N2 2Al+3S Al2S3 与H2O反应 Mg+2H2O(沸) Mg(OH)2+ H2↑ 2Al+6H2O(沸) 2Al(OH)3 +3H2↑ 与非氧化性酸反应 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 与强氧化性酸反应 能反应.无H2放出 常温 被浓H2SO4.浓HNO3钝化 与强碱液反应 不反应 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO3 +3H2↑ 存 在 光卤石(KCl·MgCl2·6H2O) 菱镁矿MgCO3 铝土矿 Al(OH)3 Al2O3 Al 冶 炼 海水 Mg(OH)2 MgCl2 Mg 制合金.飞机.汽车.轮船部件.导线.日用品 用 途 制合金.飞机.汽车部件.烟火.照明弹等 注意: 1.镁在空气中燃烧所得产物质种类 MgO Mg Mg3N2 MgO+e 想一想:为什么镁在空气中燃烧产生主要为MgO? 2.比较Mg分别在O2.N2.CO2中燃烧所得产物质量的大小 (1)等物质的量的Mg分别在足量的气体中燃烧 ① Mg - O2 - MgO 1mol 40g ②Mg -N2 - Mg3N2 产物质量大小顺序: 1mol g ③>①>② ③Mg-CO2 - MgO+C 1mol 46g (2)等物质的量的气体与足量Mg反应 ①O2 - 2MgO 1mol 80g 产物质量大小顺序 ②N2 - Mg3N2 ②>③>① 1mol 100g ③CO2 - 2MgO+C 3.Al与NaOH溶液反应的电子转移情况. 常见的错误有: 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 其实该反应的氧化剂只有水.为什么? 从Al与NaOH溶液反应本质分析: 2Al+6H2O == 2Al(OH)3+3H2↑ --① 2Al(OH)3+2NaOH==2NaAlO2+4H2O --② ①+②得 2Al+2NaOH+6H2O==2NaAlO2+3H2↑+4H2O 其中NaOH所起的作用: 上述反应①通常条件是微弱的.但NaOH溶液能溶解Al(OH)3促使反应①程度增大.故NaOH仅表现碱性. 4.铝热反应 (1)定义:Al+MxOy M+Al2O3 + 放出大量热 铝热剂 引发反应发生 特点 使高熔点金属熔化 (2)原因: ①Al的强还原性 ②Al的亲氧性强 (3)应用: ①冶炼高熔点金属 ②焊接金属.
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某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质递变规律后,设计了一套实验方案进行实验探究,并记录了有关实验现象如下表.
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
药品:钠、镁带、铝条、2mol.L-1的盐酸、新制的氯水、饱和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等.
(3)请你写出上述的实验操作与对应的现象
1
(4)实验结论:
(5)设计一个不同于本题给予的实验方案,证明金属性镁比铝强(试剂任选,简述实验原理):
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| 实验操作 | 实验现象 |
| 1.用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞 | (A)浮于水面,熔成一个小球,在水面上无定向移 动,随之消失,溶液变红色 (B)产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色 (C)反应不十分强烈,产生的气体可以在空气中燃 烧 (D)剧烈反应,产生可燃性气体 (E)溶液的碱性逐渐减弱 (F)生成淡黄色沉淀 |
| 2.向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 | |
| 3.钠与滴有酚酞试液的冷水反应 | |
| 4.镁带与2mol.L-1的盐酸反应 | |
| 5.铝条与2mol.L-1的盐酸反应 | |
| 6.测定 0.1mol/L的Na2SiO3、Na3PO4、Na2SO4溶液的pH |
(1)实验目的:
探究同周期元素性质的递变规律
探究同周期元素性质的递变规律
.(2)实验用品:仪器:①
试管
试管
②烧杯
烧杯
③酒精灯
酒精灯
④试管夹 ⑤镊子 ⑥小刀 ⑦玻璃片⑧砂纸 ⑨胶头滴管等药品:钠、镁带、铝条、2mol.L-1的盐酸、新制的氯水、饱和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等.
(3)请你写出上述的实验操作与对应的现象
1
B
B
,2F
F
,3A
A
,4D
D
,5C
C
,6E
E
(用A-F表示)(4)实验结论:
金属性:Na>Mg>Al非金属性:Cl>S(或同周期元素,随原子序数的递增,元素的金属性减弱,非金属性增强)
金属性:Na>Mg>Al非金属性:Cl>S(或同周期元素,随原子序数的递增,元素的金属性减弱,非金属性增强)
.(5)设计一个不同于本题给予的实验方案,证明金属性镁比铝强(试剂任选,简述实验原理):
镁铝导线相连,平行插入硫酸溶液,现象:镁逐渐溶解,铝片表面产生气泡.
镁铝导线相连,平行插入硫酸溶液,现象:镁逐渐溶解,铝片表面产生气泡.
.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如下表:(1)请从下表中实验现象(Ⅱ)(填A、B、C…)中选出与方案(I)(填1、2、3…)对应的实验现象,填入答案(Ⅲ)中.
(2)通过以上实验分析了同周期元素的符号
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| 实验方案(I) | 实验现象(Ⅱ) | 答案(III) | |
| 实验方案I | 实验现象II | ||
| 1.用砂纸擦后的镁带与沸 水反应,再向反应液中滴 加酚酞 |
A浮与水面,剧烈反应,放出气体, 熔成-个小球,在水面上无定向移 动,随之消失,溶液变红色. |
1 | |
| 2.向新制的H2S饱和溶 液中滴加新制的氯水 |
B.产生大量气体,可在空气中燃 烧,溶液变成浅红色 |
2 | |
| 3.钠与滴有酚酞的冷水反应 | C.反应不十分剧烈,产生的气体 可以在空气中燃烧 |
3 | |
| 4.镁带与2mol/L的盐酸 反应 |
D.剧烈反应,产生的气体可以在 空气中燃烧 |
4 | |
| 5铝条与2mol/L的盐酸 反应 |
E.生成白色絮状沉淀,继而沉淀 消失 |
5 | |
| 6.向AlCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量 | F.生成淡黄色沉淀 | 6 | |
Na、Mg、Al、S、Cl
Na、Mg、Al、S、Cl
,从实验结果可以得出的结论是同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱,非金属性逐渐增强
同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱,非金属性逐渐增强
.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如下表:
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、材料:略 药品:略
(3)实验内容:用序号填写下表中的实验方案,并完成相关的离子方程式
(4)实验结论:
(5)请用原子结构理论解释上述结论的原因
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| 实验方案 | 实验现象 |
| ①用砂纸打磨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饱和溶液中滴加新制的氯水 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 |
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.生成淡黄色沉淀 |
(1)实验目的:
证明同周期元素金属性,非金属性递变规律.(或证明第三周期元素金属性,非金属性性递变规律或证明Na、Mg、Al金属性强弱及S、Cl非金属性强弱.)
证明同周期元素金属性,非金属性递变规律.(或证明第三周期元素金属性,非金属性性递变规律或证明Na、Mg、Al金属性强弱及S、Cl非金属性强弱.)
.(2)实验用品:仪器、材料:略 药品:略
(3)实验内容:用序号填写下表中的实验方案,并完成相关的离子方程式
| 实验方案 | 实验现象 | 有关离子方程式 |
③ ③ |
A | 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ |
① ① |
B | 不填 |
⑤ ⑤ |
C | 不填 |
④ ④ |
D | 不填 |
② ② |
E | H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓ H2S+Cl2=2H++2Cl-+S↓ |
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
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
.(5)请用原子结构理论解释上述结论的原因
同周期元素,随原子序数增大,原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强,原子失去电子的能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强
同周期元素,随原子序数增大,原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强,原子失去电子的能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强
.(2012?信阳二模)据元素周期表及周期律的知识回答下列问题:
(1)金属钠在一定条件下可与氢气反应生成氢化钠(2Na+H2
2NaH).生成物氢化钠的电子式为
,含有的化学键类型为
(2)元素周期表中元素的性质存在递变规律,下列比较正确的是
a.离子半径:Na+>Mg2+>S2->Cl-b.酸性:H4SiO4>H3PO4>H2SO4>HClO4
c.氢化物稳定性:PH3<H2S<HCl d.与NaOH溶液反应的剧烈程度:Na>Mg>Al
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,SiH4、PH3、H2S、HCl共价键的极性由强到弱的顺序是
(4)元素Cl与S元素相比,非金属性较强的是
a.常温下S比Cl2单质的熔点高 b.Cl2与S的氢化物发生反应,产生S单质
c.S与Cl2形成的化合物中S元素呈正价态 d.比较两元素的单质与H2化合时得电子的数目
(5)HF比HCl沸点高,原因是
(6)下表为部分非金属元素与氢形成共价键的键长与键能数据:根据表中数据,归纳共价键键能与键长的关系
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(1)金属钠在一定条件下可与氢气反应生成氢化钠(2Na+H2
| 一定条件 |
离子键
离子键
键(填“离子”、“共价”或“金属”).(2)元素周期表中元素的性质存在递变规律,下列比较正确的是
c
c
.a.离子半径:Na+>Mg2+>S2->Cl-b.酸性:H4SiO4>H3PO4>H2SO4>HClO4
c.氢化物稳定性:PH3<H2S<HCl d.与NaOH溶液反应的剧烈程度:Na>Mg>Al
(3)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,SiH4、PH3、H2S、HCl共价键的极性由强到弱的顺序是
HCl>H2S>PH3>SiH4
HCl>H2S>PH3>SiH4
.(4)元素Cl与S元素相比,非金属性较强的是
Cl
Cl
(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是bc
bc
.a.常温下S比Cl2单质的熔点高 b.Cl2与S的氢化物发生反应,产生S单质
c.S与Cl2形成的化合物中S元素呈正价态 d.比较两元素的单质与H2化合时得电子的数目
(5)HF比HCl沸点高,原因是
HF分子之间存在氢键
HF分子之间存在氢键
.(6)下表为部分非金属元素与氢形成共价键的键长与键能数据:根据表中数据,归纳共价键键能与键长的关系
同主族元素原子与相同其他原子形成的共价键,键长越小,键能越大
同主族元素原子与相同其他原子形成的共价键,键长越小,键能越大
| 共价键 | H-H | H-F | H-Cl | H-Br | H-O | H-S | H-N | H-P |
| 键长(pm) | 74 | 92 | 127 | 141 | 98 | 135 | 101 | 341 |
| 键能(kJ/mol) | 436 | 568 | 432 | 368 | 464 | 364 | 391 | 142 |