题目内容

14.某同学做元素性质递变规律实验时,设计了一套实验方案,记录了有关实验现象.请帮助该同学整理并完成实验报告.
实验步骤实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色
②将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将镁条投入稀盐酸中C.反应不十分剧烈;产生无色气体
④将铝条投入稀盐酸中D.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
(1)实验目的:研究同周期金属元素性质递变规律.
(2)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号)
实验内容
实验现象(填A~D)
(3)写出实验①和④对应化学方程式
实验①Mg+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg(OH)2+H2↑,
实验④2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑.
(4)实验结论:第三周期元素随着核电荷数的递增,金属性逐渐减弱.

分析 (1)实验目的为同周期元素性质递变规律;
(2)根据物质的性质判断实验现象:镁与热水反应生成氢气,有气泡产生,反应生成氢氧化镁,溶液呈碱性;钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气;镁条投入稀盐酸中,剧烈反应,迅速产生大量氢气;铝条投入稀盐酸中,反应不十分剧烈,产生氢气;
(3)镁与热水反应生成氢气、氢氧化镁;铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气,据此回答;
(4)根据实验现象结合实验目的得出结论.

解答 解:(1)由题目可知,表中的内容研究的是金属钠镁铝的性质,实验目的为探究同周期金属元素性质递变规律,
故答案为:金属;
(2)将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾,镁与热水反应生成氢气,有气泡产生,反应生成氢氧化镁,溶液呈碱性,再向溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈红色;
金属钠较活泼,放入滴有酚酞溶液的冷水中因为生成氢氧化钠而使得溶液显示红色,同时还会产生氢气,现象有:浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色;
镁较铝活泼,但都能与盐酸发生置换反应,将镁条投入稀盐酸中,剧烈反应,迅速产生大量无色气体;
将铝条投入稀盐酸中,反应不十分剧烈,产生无色气体.
故答案为:

实验内容
实验现象BADC
(3)镁与热水反应生成氢气、氢氧化镁,Mg+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg(OH)2+H2↑,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,
故答案为:Mg+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg(OH)2+H2↑;2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
(4)根据实验现象结合实验目的得出结论:第三周期的金属性:Na>Mg>Al或:第三周期元素随着核电荷数的递增,金属性逐渐减弱,
故答案为:第三周期元素随着核电荷数的递增,金属性逐渐减弱.

点评 本题考查同周期元素性质递变规律,题目难度中等,注意物质的性质以及元素周期律的递变规律,侧重于考查学生的实验探究能力和分析应用基础知识的能力.

练习册系列答案
相关题目
3.金属钛(Ti)被称为21世纪金属,在航海、航空、记忆和涂料方面应用广泛,TiO2是一种优良的光催化剂.20世纪科学家尝试用多种方法将金红石(TiO2)还原,发现金红石直接氯化是冶炼钛的关键步骤:
TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+O2(g)△H=+1493kJ•mol-1,△S=+61J•K-1•mol-1
该反应发生温度高达2170℃,能耗大,对设备和生产要求几乎达到苛刻程度.目前科学家采用金红石加碳氯化方法,在较温和条件下成功制取TiCl4,为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献.金红石加碳氯化的主要反应如下:
反应Ⅰ:TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)$\stackrel{高温}{?}$TiCl4(g)+CO2(g)△H1,△S1=+64J•K-1•mol-1
反应Ⅱ:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)$\stackrel{高温}{?}$TiCl4(g)+2CO(g)△H2,△S2
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-394.3kJ•mol-1
②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-222.3kJ•mol-1
请回答:
(1)反应Ⅰ的△H1=+1098.7kJ•mol-1
(2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的KP=$\frac{p(C{O}_{2})p(TiC{l}_{4})}{{p}^{2}(C{l}_{2})}$(用表达式表示).
(3)将金红石加碳氯化反应与金红石直接氯化反应比较,从焓变熵变的角度分析金红石加碳氯化能在较温和条件下成功制取TiCl4的原因焓变减小,熵变增大,有利于反应正向进行.
(4)在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应,2N2(g)+6H2O(1)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.4kJ•mol-1
进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表:
实验组别1234
T/K303313323353
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.02.0
O2生成量/(10-6mol)3.64.44.51.5
反应时间/h3333
容器体积/L2222
①请在图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明).
②根据表中数据,在303K时,在3h内用氮气表示其平均反应速率为4×10-7mol•L-1•h-1.判断组别4中反应是否达到平衡状态否(填“是”或“否”),并说明理由反应正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则n(NH3)应大于6.0×10-6mol.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网