题目内容

17．某同学做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（见下表，表中的“实验步骤”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，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞试液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向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水B．有气体产生，溶液变成浅红色
③用小刀切割一小块钠擦干煤油后放入滴有酚酞试液的装有冷水的烧杯中C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将打磨后的镁投入装有稀盐酸的试管中D．反应不十分剧烈，产生无色气体
⑤将打磨后的铝投入装有稀盐酸的试管中E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量F．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：研究同周期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，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞试液等．
仪器：①小刀，②胶头滴管，③酒精灯，试管，试管夹，烧杯，镊子，玻璃片，砂纸，滤纸，火柴等．
（3）实验内容：实验②对应的现象：（填相应字母）；实验⑥对应的离子反应是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
（4）实验所有实验步骤最终得出的结论是：金属性：Na＞Mg＞Al　非金属性：Cl＞S．

分析 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，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；
②氯气与Na2S发生反应：Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；
③将一小块金属钠放入到冷水中，Na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，反应的化学方程式为 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；
④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；
⑤将铝条投入稀盐酸中，反应不十分剧烈，产生无色气体；
⑥A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量，先生成Al（OH）3沉淀，进而与NaOH反应生成溶于水的NaAlO2．
（1）根据实验方案可知实验目的，①③④⑤⑥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判断所需仪器；
（3）根据物质的性质判断实验现象和书写离子反应方程式；实验②是氯气与Na2S反应，实验⑥是铝离子和过量碱反应；
（4）元素的金属性越强，对应的金属单质越活泼，越易与水或酸反应，反应越剧烈，利用非金属单质之间的置换反应比较元素的非金属性强弱．

解答 解：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，镁与热水反应Mg+2H2O（热）=Mg（OH）2+H2↑；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；
②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水，氯气与Na2S发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S，反应现象为：生成淡黄色沉淀；
③在盛有冷水的烧杯中滴入几滴酚酞溶液，再将一小块金属钠放入其中，所以的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，现象为：Na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；
④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，
⑤将铝条投入稀盐酸中，反应不十分剧烈，产生无色气体；
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量，先生成Al（OH）3沉淀，进而与NaOH反应生成溶于水的NaAlO2，先发生Al3++3OH-=Al（OH）3↓，后发生Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，现象为：生成白色胶装沉淀，继而沉淀消失．
（1）由实验方案①③④⑤⑥可验证金属的活泼性，其中⑥为金属氢氧化物的两性金属的活泼性，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：研究同周期元素性质的递变规律；
（2）溶液中的反应药品用量较少时一般在试管中进行，所以需要试管，该试验给水加热至沸腾，则需要酒精灯，钠与水反应的实验应在烧杯中进行，切取钠需用小刀，向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水、滴加酚酞等需用胶头滴管，
故答案为：①小刀②胶头滴管　③酒精灯；
（3）②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水，氯气与Na2S发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S，反应现象为：生成淡黄色沉淀；⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量，先生成Al（OH）3沉淀，进而与NaOH反应生成溶于水的NaAlO2，先发生Al3++3OH-=Al（OH）3↓，后发生Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，总反应为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：F；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
（4）元素的金属性越强，对应的金属单质越活泼，越易与水或酸反应，反应越剧烈，所以由实验现象可知金属性Na＞Mg＞Al，由S2-+Cl2=2Cl-+S↓，则非金属性Cl＞S，可以得出结论为：同周期从左至右元素金属性减弱，非金属性增强，即金属性Na＞Mg＞Al；非金属性Cl＞S，
故答案为：金属性：Na＞Mg＞Al　非金属性：Cl＞S．

点评 本题考查了探究实验，利用对比的方法进行实验，根据实验现象确定金属的金属性强弱、非金属的非金属性强弱，从而得出同一周期元素性质的递变规律，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．下列说法正确的是（　　）
A．22.4LN2中一定含有6.02×1023个氮分子
B．1LH2O中溶解了0.5molNaCl，则该溶液的物质的量浓度为0.5mol/L
C．从1L1mol/LC12H22O11溶液中取出10mL，则取出的10mL溶液物质的量的浓度仍为1mol/L
D．1LH2SO4溶液中含有98g H2SO4，则该溶液的物质的量浓度为98g/L
8．如表所示五种元素中，除M外其余均为短周期元素，Z和W的核外电子数之和是X核外电子数的5倍，下列说法$\underset{不}{•}$$\underset{正}{•}$$\underset{确}{•}$的是（　　）
 X Y 
Z   W
  M  
A．M与Y可能形成M2Y3和M2Y5化合物
B．原子半径大小关系：Z＞X＞Y
C．不能通过电解熔融Z、W组成的物质制备Z单质
D．Y可以形成多种氢化物，其沸点均比X与H形成的化合物高
5．X、Y代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是（　　）
A．氢化物稳定性HmX＞HnY
B．X的含氧酸的酸性比Y的含氧酸的酸性强
C．X的单质（X2）能将Y的阴离子（Y2-）氧化，并发生置换反应
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12．R、S、T三种物质分别为烷烃、炔烃、苯的同系物，若在一定条件下V L的R、S、T的混合气体恰好与V L的H2发生加成反应（体积为相同条件下测定），则混合气体中R、S、T的物质的量之比不可能是（　　）
A．9：4：2B．11：5：3C．7：3：2D．3：1：1
2．X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，其中Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置，X是周期表中原子半径最小的元素，Q的原子序数是W的2倍．
 Y Z W
   Q
（1）Z原子的结构示意图为，化合物X2Q的电子式为．
（2）可溶性盐（ZX4）2Q2W8是强氧化剂，可将二价锰离子氧化为高锰酸根离子，所得溶液呈强酸性，写出该反应的离子方程式：2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+．
（3）一定条件下，向容积不变的密闭容器中充入a mol QW2与b mol YW，发生反应生成YW2和液态Q单质，反应达到平衡时转移2.5mol电子，同时放出85kJ热量，则该反应的热化学方程式为SO2（g）+2CO（g）2CO2（g）+S（l）△H=-136 kJ•mol-1，欲使YW的平衡转化率大于QW2的平衡转化率，则a与b的关系为a：b＞1：2．
9．某元素的原子最外层有2个电子，关于该元素的推断一定正确的是（　　）
A．是金属元素B．是IIA族元素C．是非金属元素D．无法确定
6．下列有关实验操作的说法正确的是（　　）
A．用10mL量筒量取8.10mL稀盐酸；用托盘天平称取25.0g氯化钠
B．可用25mL碱式滴定管量取20.00mL KMnO4溶液
C．用pH试纸测得某溶液的pH为2
D．用pH试纸测定溶液的pH时，需先用蒸馏水润湿试纸
7．某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验．

【实验一】收集NO气体．
（1）用装置A收集NO气体，正确的操作是c（填序号）．
a．从①口进气，用排水法集气        b．从①口进气，用排气法集气
c．从②口进气，用排水法集气         d．从②口进气，用排气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数ω（Zn）和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：Zn+2NaOH═Na2ZnO2+H2↑．据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1g．用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验．
方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标．
（2）选用B和D（填仪器标号）两个装置进行实验．
（3）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），ω（Zn）=$\frac{65V}{22.4{m}_{1}}$．
（4）计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是金属锌的密度．
（5）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标．选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2g．
（6）ω（Zn）=$\frac{{m}_{1-}{m}_{2}}{{m}_{1}}$．
方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂总质量（其差值即为H2的质量）实现探究目标．实验同样使用仪器C．
（7）从实验误差角度分析，方案丙劣于方案乙（填“优于”、“劣于”或“等同于”）．

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