题目内容

8．【题文】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．
实验方案实验现象
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．浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变成红色
②向新制的H 2S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
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应C．反应不十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧
④镁带与2molL -1的盐酸反应D．剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧
⑤铝条与2molL -1的盐酸反应E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液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：验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律．
（2）实验仪器：试管、酒精灯、镊子、小刀、玻璃片、胶头滴管等；
（3）实验内容：请将实验方案与实验现象一一对应（*填写题给信息表中的序号），写出化学方程式
实验方案*实验现象*有关化学方程式
（4）实验结论：金属性：Na＞Mg＞Al，非金属性：Cl＞S．
（5）请用结构理论简单说明具有上述结论的原因．
（6）请你补充一组事实，说明此周期中另外两种元素的性质递变规律．

分析 （1）实验目的为同周期元素性质递变规律；
（2）根据实验步骤来选择所需的实验仪器；
（3）根据物质的性质判断实验现象；
（4）根据金属与水或与酸反应的剧烈程度，最高价氧化物的水化物的碱性强弱知金属性：Na＞Mg＞Al；非金属性强弱的比较可根据同周期由左向右非金属性逐渐增强、与氢气化合的难易、最高价含氧酸酸性强弱、单质间的置换反应等来比较判断，则非金属性：S＜Cl；
（5）同周期由左向右原子半径逐渐减小，核电核数逐渐增大，则原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强即失电子能力减弱，得电子能力增强；
（6）该周期另外两种元素为硅、磷，根据强酸制弱酸的原理比较酸性，然后根据最高价氧化物的水化物酸性强弱比较非金属性强弱．

解答 解：（1）根据题意“某同学做同周期元素性质递变规律实验时”以及所做实验可以判断，本实验的实验目的是：验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律．
故答案为：验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律；
（2）回忆每个实验过程可知，这些实验要用到的仪器有：试管、酒精灯、镊子、小刀、玻璃片、胶头滴管等；
故答案为：试管、酒精灯、镊子、小刀、玻璃片、胶头滴管等；
（3）根据元素周期表第三周期元素的排列顺序，可确定实验操作顺序和相关的实验现象等（如下表）．

实验方案实验现象有关化学方程式
3A2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
1BMg+2H2O═Mg（OH）2+H2↑
4DMg+2HCl═MgCl2+H2↑
5C2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
6EAlCl3+3NaOH═Al（OH）3↓+3NaCl
Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O
2FH2S+Cl2═2HCl+S↓
（4）根据实验①③，说明与水反应时钠比镁剧烈，即钠的金属性比镁强．根据④⑤，说明与同浓度的盐酸反应，铝比镁剧烈，即铝的金属性比镁强．⑥说明氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应，即氢氧化铝既有酸性又有碱性，因此铝既有金属性又有非金属性．由以上分析第三周期，金属元素的金属性由强到弱的顺序是：Na＞Mg＞Al，即同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱．
故答案为；金属性：Na＞Mg＞Al，非金属性：Cl＞S
（5）Na、Mg、Al、S、Cl，原子核外都有三个电子层，但原子半径随电子数增多而减小，所以核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强；
故答案为：Na、Mg、Al、S、Cl原子半径随电子数增多而减小，所以核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强；
（6）可向硅酸钠溶液中滴加磷酸，有白色胶状沉淀产生，表明磷酸酸性比硅酸酸性强，则磷的非金属性比硅强．
故答案为：硅酸是弱酸，磷酸是中强酸．

点评 本题把金属元素的性质与实验结合起来，明确现象和结论的关系及原子结构和性质的关系是解答本题的关键，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
1．用实验确定某酸HA是弱电解质．两同学的方案是：
甲：①称取一定质量的HA配制0．lmol/L的溶液100mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质．
乙：①取相同体积、相同物质的量浓度的HA溶液、盐酸装入两个试管，
②同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质．
（1）在甲方案的第①步中，要用到的定量仪器是100mL的容量瓶、量筒、天平．
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH＞1（选填＞、＜、=），乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是b（多选扣分）
（a）装HCl溶液的试管中放出H22的速率快；
（b）装HA溶液的试管中放出H2的速率快；
（c）两个试管中产生气体速率一样快．
（3）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述．
19．用一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca（IO3）2，其具体生产流程如图：

已知：①Ca（IO3）2微溶于水，可溶于硝酸；
②Ksp（CuI）=1.1×10-12，Ksp（Cu2S）=2.5×10-48；
③氧化性强弱顺序为：HNO3＞IO3-＞H2O2．
（1）“还原”过程中发生的主要反应化学方程式为：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，则此反应中还原剂的名称为硫代硫酸钠．
（2）在还原过程通常伴随有CuI生成，可加入足量的Na2S除去，其化学反应方程式为2CuI+Na2S=Cu2S+2NaI；充分反应后再过滤并将所得滤渣与足量的浓硝酸混合加热，此时反应的离子方程式为Cu2S+12H++10NO3-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2++SO42-+10NO2↑+6H2O．
（3）在氧化过程中通常应先加入一定量的H2O2再加入少量的浓硝酸，而不直接加入足量的浓硝酸的目的是可以减少生成污染空气的氮的氧化物．
（4）加入的石灰乳在溶液中发生反应可得到Ca（IO3）2，此时需要调节溶液pH至中性而不是酸性或碱性的原因是在酸性溶液中，Ca（IO3）2部分溶解在硝酸；在碱性溶液中，可能会混有少量微溶的Ca（OH）2 造成产品不纯．
（5）Ca（IO3）2也可用电化学氧化法制取：先充分电解KI溶液，然后在电解后的溶液中加入一定量的CaCl2溶液，最后过滤得到Ca（IO3）2．写出电解时阳极发生的电极反应式3H2O+I--6e-=IO3-+6H+．
用该方法制取Ca（IO3）2，每1kg碘化钾理论上可生产纯度为88.8%Ca（IO3）2的质量为1.32 kg（计算结果保留3位有效数字）．
16．人类的生产生活离不开化学，下列关于生活中的化学知识说法错误的是（　　）
A．削皮后的苹果应立即吃掉，不能在空气中放置太久
B．明矾溶于水最终可形成的Al（OH）3胶体，能吸附水中悬浮物以净化水
C．可用Na2CO3 治疗胃酸过多
D．不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水
3．同周期的A、B、C三元素，其最高价氧化物水化物的酸性由弱到强的顺序是：H3CO4＜H2BO4＜HAO4，则下列判断正确的是（　　）
A．主族序数按A、B、C的顺序依次减小
B．非金属性 A＞B＞C
C．气态氢化物的稳定性按A、B、C的顺序由弱到强
D．原子半径 A＞B＞C
13．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：
元素编号元素性质或原子结构
X最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z第三周期元素的简单离子中半径最小
（1）元素X的一种同位素的中子数为8可测定文物年代，这种同位素的符号是614C（用AZX符号表示）；元素Z的离子结构示意图为．
（2）元素Y的与氢元素形成一种离子YH4+，则检验溶液中存在该离子的方法是向溶液（或待测液）中加入NaOH溶液后加热，能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液中存在NH4+离子，反之，不存在NH4+离子
（3）写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
（4）元素X与元素Y相比，非金属性较强的是N（用元素符号表示）；
下列表述中能证明这一事实的是bc．
a．常温下X的单质和Y的单质状态不同
b．Y的最高价氧化物水化物的酸性比X的最高价氧化物水化物的酸性强
c．X与Y形成的化合物中X元素呈正价态
（5）X、Y、Z三种元素中，有一种元素明显不同于其他两种元素是Al（用元素符号表示），理由Al是金属元素（或Al是第三周期元素）．
20．某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物．
实验原理：CH3CH2Br+NaOH$\stackrel{醇}{→}$CH2=CH2↑+NaBr+H2O
实验过程：组装如图所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象．一段时间后，观察到酸性KMnO4溶液颜色褪去．
（1）甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：乙醇易挥发，挥发出来的乙醇也可以使酸性KMnO4溶液褪色．
（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，即可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法：在小试管之前增加一个盛有冷水的洗气瓶．
改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显．该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进．
资料一：溴乙烷于55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99%，而消去反应产物仅为1%．
资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快．
资料三：溴乙烷的沸点：38.2℃．
（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是反应温度较低，此时发生反应的化学方程式为：CH3CH2Br+NaOH$\stackrel{55℃}{→}$CH3CH2OH+NaBr．
（4）结合资料二、三，你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是①冷凝管（或者用较长的导气管）．②量程为200℃温度计．
17．非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过如图方法合成：

请回答下列问题：
（1）非诺洛芬中的含氧官能团为醚键和羧基（填名称）．
（2）化合物A的分子式为C6H5Br．
（3）反应④的反应类型是取代反应．
（4）化合物D与NaOH醇溶液反应的方程式．
（5）B的一种同分异构体满足下列条件：
Ⅰ．能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应．
Ⅱ．分子中含有两个苯环，且分子中有6种不同化学环境的氢．
写出该同分异构体的结构简式：．
（6）利用类似上述非诺洛芬的合成方法，写出以为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）．合成路线流程图示例如下：CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸，△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH3．
18．比较1.0mol N2和1.0mol CO的：①质量 ②分子总数 ③原子总数，其中相同的是（　　） （已知N2和CO的相对分子质量均为28）
A．①B．①②C．①②③D．②③

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