Question

【题目】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H2S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．反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧
④镁带与2mol·L-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2mol·L-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：______________________________________。

（2）实验用品：仪器___________________等；药品________________________等。

（3）实验内容：（*填写题给信息表中的序号）

实验方案*	实验现象*	有关化学方程式

_______________________________

（4）实验结论：______________________________________。

（5）请从结构理论上简单说明具有上述结论的原因___________________。

（6）请你补充一组实验方案（简单易行），证明此周期中另外两种元素的性质递变规律_____________________________________。

Answer 1

【答案】验证第三周期元素从左至右金属性递减、非金属性递增的规律 试管，酒精灯，砂纸，镊子，小刀，胶头滴管等 镁条，钠，铝条，新制氯水，新制饱和硫化氢溶液，2mol·L-1的盐酸，NaOH溶液，蒸馏水，酚酞，AlCl3溶液

实验方案	实验现象	有关化学方程式
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↓

金属性：Na>Mg>Al；非金属性：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，原子失电子能力减弱，得电子能力增强 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（合理即可）

【解析】

（1）根据该同学做同周期元素性质递变规律实验，以及表中所使用的物质可知，实验目的是：验证第三周期元素从左至右金属性递减、非金属性递增的规律。

（2）根据实验方案可以确定所需的仪器主要有：试管，酒精灯，砂纸，镊子，小刀，胶头滴管等；药品有：镁条，钠，铝条，新制氯水，新制饱和硫化氢溶液，2mol·L-1的盐酸，NaOH溶液，蒸馏水，酚酞，AlCl3溶液。

（3）①Mg与沸水反应生成Mg（OH）2和H2，反应的化学方程式为Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑，实验现象为产生大量气体，向反应液中滴加酚酞，溶液变成浅红色，选B；

②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制氯水，发生反应Cl2+H2S=S↓+2HCl，实验现象为生成淡黄色沉淀，选F；

③Na与冷水反应生成NaOH和H2，反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，实验现象为：Na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，选A；

④Mg与盐酸反应生成MgCl2和H2，反应方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，实验现象为：Mg剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧，选D；

⑤Al与盐酸反应生成AlCl3和H2，反应的方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，实验现象为：反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧，选C；

⑥向氯化铝溶液中滴加NaOH溶液，随着NaOH溶液的滴入，依次发生反应AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl、Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，实验现象为：生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失，选E；

据以上分析填写表格。

（4）根据实验①③，说明与水反应时Na比Mg剧烈，说明Na的金属性强于Mg；根据实验④⑤，说明与同浓度的盐酸反应时Mg比Al剧烈，说明Mg的金属性强于Al；根据实验⑥，说明Al(OH)3属于两性氢氧化物，结合①中加入酚酞后溶液呈浅红色，说明碱性Mg(OH)2> Al(OH)3，也说明Mg的金属性强于Al；根据实验②说明Cl的非金属性强于S；则实验结论：金属性：Na>Mg>Al；非金属性：S<Cl。

（5）从结构上解释：Na、Mg、Al、S、Cl原子都有3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，原子失电子能力减弱，得电子能力增强。

（6）第三周期中还有Si、P两种非金属元素，要证明非金属性的强弱可依据“非金属单质与H2化合的难易、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性的强弱”判断，故实验方案为：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（合理即可）。