1、2020 年必修一年必修一 2019 版版 第四章第四章 实验活动实验活动 3同周期同周期、 同主族同主族元素性质的递变元素性质的递变【实验目的】1加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。2体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的重要作用。【实验仪器】试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火柴。【实验药品】镁条、新制的氯水、溴水、NaBr 溶液、NaI 溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 molL1NaOH溶液、酚酞溶液。【实验步骤】1同主族元素性质的递变(1)在点滴板的 3 个孔穴中分别滴入 3 滴 NaBr 溶液、NaI 溶液和新制的氯水
2、，然后向 NaBr 溶液和 NaI 溶液中各滴入 3 滴新制的氯水，观察到的现象是滴入浅黄绿色的氯水后，NaBr 溶液呈橙色，NaI 溶液呈褐色。化学方程式：2NaBrCl2=2NaClBr2，2NaICl2=2NaClI2。(2)在点滴板的两个孔穴中分别滴入 3 滴 NaI 溶液和溴水，然后向 NaI 溶液中滴入 3 滴溴水，观察到的现象是溶液变褐色。化学方程式：2NaIBr2=2NaBrI2。结论：卤素单质的氧化性：Cl2Br2I2。卤族元素的非金属性：ClBrI。2同周期元素性质的递变(1)钠、镁与水的反应向盛有冷水的烧杯中加入一块绿豆粒大小的钠块，用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，向盛有冷
3、水的试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，并分别滴入 3 滴酚酞溶液，观察到烧杯中钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出响声，溶液变红色，试管内镁条表面产生少量气泡，镁条周围溶液变为浅红色。化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2、Mg2H2O=Mg(OH)2H2。向一支试管加入少量冷水，并加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，用酒精灯加热至沸腾，滴入 3 滴酚酞溶液，然后观察到的现象是有较多的无色气泡冒出，溶液变为浅红色。结论：与水反应的剧烈程度：NaMg，金属性：NaMg。镁与热水反应速率比冷水快。(2)Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱比较向一支试管中加入少量 MgCl2溶液，然后逐滴
4、滴加 1 molL1NaOH 溶液直至过量， 观察到的现象是产生白色沉淀。化学方程式：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl。向另一支试管中加入少量 AlCl3溶液，然后逐滴滴加 1 molL1NaOH 溶液直至过量，观察的现象是先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解。化学方程式：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液； Al(OH)3溶于NaOH溶液， 显两性， 结论： 碱性： Mg(OH)2Al(OH)3；金属性：MgAl。综合以上实验可得出：同一主族元素，从上到下，随着原子序数的增加，非金属性逐渐减弱
5、，相应的金属性逐渐增强。 同一周期元素，从左至右，随着原子序数的增加，金属性逐渐减弱，相应的非金属性逐渐增强。【问题和讨论】1实验中所用氯水为什么要用新制的？答案氯水中存在 Cl2H2O=HClHClO 的反应，氯水久置随着 HClO 的分解，会使更多的 Cl2与水反应，最终久置的氯水会变为稀盐酸，没有氯气分子。2通过本实验活动，你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律(表)有什么新的认识？答案结构决定性质，同周期或同主族的原子半径呈现周期性变化，故元素的性质也呈现周期性变化。3为了比较氯与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳，得出非金属性氯大于碳？原因是什么？答案否，比
6、较非金属性强弱应该比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而盐酸是 HCl的水溶液，不是氯元素的最高价氧化物对应水化物的水溶液。1(2019济宁高一期末)下列各组物质性质比较不正确的是()A酸性强弱：HClO4HBrO4HIO4B碱性强弱：Mg(OH)2NaOHKOHC还原性：AlMgNaD单质与氢气化合由易到难的顺序：Cl2、S、P、Si答案A解析HClO4、HBrO4、HIO4均为非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸，因非金属性：ClBrI，故酸性：HClO4HBrO4HIO4，故 A 符合题意；因金属性：KNaMg，故其最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2NaOHKOH，故 B 不
7、符合题意；Al、Mg、Na 为同周期元素，根据元素周期律可知，还原性：AlMgNa，故 C 不符合题意；Cl、S、P、Si 为同周期元素，根据元素周期律可知，非金属性：ClSPSi，故其单质与氢气化合由易到难的顺序：Cl2、S、P、Si，故 D 不符合题意。2 (2019哈尔滨尚志中学期中)为验证卤素单质氧化性的相对强弱， 某学习小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：. 打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。. 当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。. 当 B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞 a。.回答问题：(1)A 中产生黄绿色气体，实验室在加
8、热条件下制取该气体的离子方程式为_。(2)验证氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是_。(3)C中溶液发生反应的离子方程式是_。(4)过程实验的目的：甲同学认为试管 B 的作用就是吸收尾气，防止多余 Cl2污染空气，因此B中盛装的最佳试剂应该为_。乙同学经分析认为，B 中溶液由黄色变为棕红色，发生反应为 Cl22NaBr=2NaClBr2，以此说明 C 中_，从而得出 D 中氧化 I的氧化剂必为_，因此 B 装置是必不可少的。(5)过程为：打开活塞 b，将少量 C 中溶液滴入 D 中，关闭活塞 b，取下试管 D 振荡，静置，观察到的现象为_，发生反应的离子方程式为_。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐
9、渐减弱的本质原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。答案(1)MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O(2)淀粉KI 试纸变蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(4)氢氧化钠溶液无 Cl2， 排除 Cl2对溴置换碘实验的干扰Br2(5)CCl4层溶液变为紫红色Br22I=I22Br(6)原子半径逐渐增大3(2019北京 101 中学期中)金属 Na、Mg、Al 有广泛的应用。(1)Al 在元素周期表中的位置是_。(2)金属镁可以用来生产金属铀(元素符号是 U)：UF42Mg=高温U2MgF2，该反应中，作为还原剂的物质是_(填化学式，下同)，被还原的物质是_。(3)为比较 Na、Mg、Al 的金属性，进行了如下实验(金属固体的表面积都相同)：实验 1实验 2钠与水反应剧烈，镁与水反应缓慢镁与盐酸反应剧烈，铝与盐酸反应缓慢由实验 1 和实验 2 得出的结论是：金属性_(填元素符号)，用原子结构理论解释： 同周期元素从左到右， _。答案(1)第三周期A 族(2)MgUF4(3)NaMgAl原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱
