Question

3．某同学探究同周期主族元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）．

实验步骤	实验现象
1．将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色．
2．向新制得的Na2S溶液中滴加少量新制的氯水	B．有气体产生，溶液变成浅红色
3．将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中	C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体．
4．将镁条投入稀盐酸中	D．反应不十分剧烈，产生无色气体
5．将铝条投入稀盐酸中	E．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：探究同一周期主族元素性质的递变规律．
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na₂S溶液等．仪器：①烧杯，②试管，③胶头滴管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，酒精灯等．
（3）实验内容：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式）

实验内容	实验现象	离子方程式
1
2
3
4
5

（4）若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的相对强弱，请你设计实验（实验用品自选，不要求写化学方程式）：向溶液中滴加NaOH溶液至过量，得白色沉淀，不溶解；向溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色胶状沉淀，继而沉淀消失；．
（5）实验结论：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．

Answer 1

分析 （1）根据实验方案可知实验目的，①③④⑤是同一实验目的，②可说明另一实验目的；
（2）根据实验条件和实验药品的性质结合实验操作判断所需仪器；
（3）根据实验现象来判断实验方案及发生的化学反应；
（4）根据氢氧化镁不能与氢氧化钠反应，而氢氧化铝与氢氧化钠反应来解答；
（5）根据实验现象比较金属性、非金属性的强弱，分析实验的结论；

解答 解：（1）由实验方案①③④⑤可验证金属的活泼性，②可验证非金属的活泼性，即实验目的为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，
故答案为：探究同一周期主族元素性质的递变规律；
（2）钠与滴有酚酞试液的冷水反应，一般应在烧杯中进行；做镁带、铝条与2mol/L的盐酸反应，一般要在试管中进行；向新制得的Na₂S溶液中滴加少量新制的氯水，需要胶头滴管；
故答案为：烧杯；试管；胶头滴管；
（3）由A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色可知，该现象对应方案③钠与滴有酚酞试液的冷水反应，离子反应为：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
由B．有气体产生，溶液变成浅红色可知，该现象对应的方案为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，离子反应为：Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+H₂↑；
由C．反应不十分剧烈，产生无色气体，该现象对应的方案为⑤将铝条投入稀盐酸中，离子反应为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
由D．剧烈反应，产生大量无色气体可知，该现象对应的方案为④将镁条投入稀盐酸中，离子反应为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
由E．生成淡黄色沉淀可知，该现象对应的方案为②向新制得的Na₂S溶液中滴加少量新制的氯水，发生的离子反应为：S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；
故答案为：

实验内容	实验现象	离子方程式
1	B	Mg+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）2↓+H2↑
2	E	S2-+Cl2=2Cl-+S↓
3	A	2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
4	C	Mg+2H+=Mg2++H2↑
5	D	2Al+6H+=2Al3++3H2↑

（4）氢氧化镁不能与氢氧化钠反应，而氢氧化铝与氢氧化钠反应，说明氢氧化镁碱性大于氢氧化铝，所以向溶液中滴加NaOH溶液至过量，得白色沉淀，不溶解；向溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色胶状沉淀，继而沉淀消失；
故答案为：向溶液中滴加NaOH溶液至过量，得白色沉淀，不溶解；向溶液中滴加NaOH溶液至过量，产生白色胶状沉淀，继而沉淀消失；
（5）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：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；

点评 本题是综合考查了同周期元素性质的递变规律的探究，题目难度不大，培养了学生分析和解决问题的能力，注意物质的性质以及元素周期律的递变规律的运用．