Question

【題目】某同學做同周期元素性質遞變規律實驗時，自己設計了一套實驗方案，并記錄了有關實驗現象如下表。

實驗方案	實驗現象
①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應，再向反應液中滴加酚酞	A．浮于水面，熔成小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變成紅色
②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水	B．產生大量氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色
③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應	C．反應不十分強烈，產生的氣體可以在空氣中燃燒
④鎂帶與2mol·L-1的鹽酸反應	D．劇烈反應，產生的氣體可以在空氣中燃燒
⑤鋁條與2mol·L-1的鹽酸反應	E．生成白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失
⑥向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液	F．生成淡黃色沉淀

請你幫助該同學整理并完成實驗報告。

（1）實驗目的：______________________________________。

（2）實驗用品：儀器___________________等；藥品________________________等。

（3）實驗內容：（*填寫題給信息表中的序號）

實驗方案*	實驗現象*	有關化學方程式

_______________________________

（4）實驗結論：______________________________________。

（5）請從結構理論上簡單說明具有上述結論的原因___________________。

（6）請你補充一組實驗方案（簡單易行），證明此周期中另外兩種元素的性質遞變規律_____________________________________。

Answer 1

【答案】驗證第三周期元素從左至右金屬性遞減、非金屬性遞增的規律 試管，酒精燈，砂紙，鑷子，小刀，膠頭滴管等 鎂條，鈉，鋁條，新制氯水，新制飽和硫化氫溶液，2mol·L-1的鹽酸，NaOH溶液，蒸餾水，酚酞，AlCl3溶液

實驗方案	實驗現象	有關化學方程式
③	A	2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
①	B	Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
④	D	Mg+2HCl=MgCl2+ H2↑
⑤	C	2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
⑥	E	AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+NaCl　　Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
②	F	H2S+Cl2=2HCl+S↓

金屬性：Na>Mg>Al；非金屬性：S<Cl 原子半徑隨電子數增多而減小，所以核對最外層電子的吸引力依次增強，原子失電子能力減弱，得電子能力增強 可向硅酸鈉溶液中滴加磷酸，有白色膠狀沉淀產生，表明磷酸酸性比硅酸酸性強，則磷的非金屬性比硅強（合理即可）

【解析】

（1）根據該同學做同周期元素性質遞變規律實驗，以及表中所使用的物質可知，實驗目的是：驗證第三周期元素從左至右金屬性遞減、非金屬性遞增的規律。

（2）根據實驗方案可以確定所需的儀器主要有：試管，酒精燈，砂紙，鑷子，小刀，膠頭滴管等；藥品有：鎂條，鈉，鋁條，新制氯水，新制飽和硫化氫溶液，2mol·L-1的鹽酸，NaOH溶液，蒸餾水，酚酞，AlCl3溶液。

（3）①Mg與沸水反應生成Mg（OH）2和H2，反應的化學方程式為Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑，實驗現象為產生大量氣體，向反應液中滴加酚酞，溶液變成淺紅色，選B；

②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制氯水，發生反應Cl2+H2S=S↓+2HCl，實驗現象為生成淡黃色沉淀，選F；

③Na與冷水反應生成NaOH和H2，反應的方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，實驗現象為：Na浮于水面，熔成小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變成紅色，選A；

④Mg與鹽酸反應生成MgCl2和H2，反應方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，實驗現象為：Mg劇烈反應，產生的氣體可以在空氣中燃燒，選D；

⑤Al與鹽酸反應生成AlCl3和H2，反應的方程式為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，實驗現象為：反應不十分強烈，產生的氣體可以在空氣中燃燒，選C；

⑥向氯化鋁溶液中滴加NaOH溶液，隨著NaOH溶液的滴入，依次發生反應AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl、Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，實驗現象為：生成白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失，選E；

據以上分析填寫表格。

（4）根據實驗①③，說明與水反應時Na比Mg劇烈，說明Na的金屬性強于Mg；根據實驗④⑤，說明與同濃度的鹽酸反應時Mg比Al劇烈，說明Mg的金屬性強于Al；根據實驗⑥，說明Al(OH)3屬于兩性氫氧化物，結合①中加入酚酞后溶液呈淺紅色，說明堿性Mg(OH)2> Al(OH)3，也說明Mg的金屬性強于Al；根據實驗②說明Cl的非金屬性強于S；則實驗結論：金屬性：Na>Mg>Al；非金屬性：S<Cl。

（5）從結構上解釋：Na、Mg、Al、S、Cl原子都有3個電子層，但原子半徑隨電子數增多而減小，所以核對最外層電子的吸引力依次增強，原子失電子能力減弱，得電子能力增強。

（6）第三周期中還有Si、P兩種非金屬元素，要證明非金屬性的強弱可依據“非金屬單質與H2化合的難易、氣態氫化物的穩定性、最高價氧化物對應水化物酸性的強弱”判斷，故實驗方案為：可向硅酸鈉溶液中滴加磷酸，有白色膠狀沉淀產生，表明磷酸酸性比硅酸酸性強，則磷的非金屬性比硅強（合理即可）。