1、 实验活动实验活动 3 同周期同周期、同主族元素性质的递变同主族元素性质的递变 【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 mol L 1NaOH 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，然后向 NaBr 溶液 和
2、 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 水
3、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
4、液，然后逐滴滴加 1 mol L 1 NaOH 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 mol L 1 NaOH 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
5、下，随着原子序数的增加，非金属性逐渐减弱， 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
6、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：HClO4HBrO4HIO4 B碱性强弱：Mg(OH)2NaOHKOH C还原性：AlMgNa D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
7、 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
8、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
9、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)MnO24H 2Cl = Mn2 Cl 22H2O (2)淀粉- KI 试纸变蓝 (3)Cl22Br =Br 22Cl (4)氢氧化钠溶液 无 Cl 2，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 =I 22Br (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)Mg UF4 (3)Na Mg Al 原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱
