Question

15．为探究 Na、Mg、Al的金属性强弱顺序，某课外小组同学进行了如下实验：

实验步骤	1．将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 2．将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中，加入少量水，加热至水沸腾，冷却后，向试管中滴加酚酞溶液 3．将一小段镁带投入稀盐酸中 4．将一小片铝投入稀盐酸中
实验现象	①剧烈反应，迅速生成大量的气体 ②浮在水面上，熔成小球，不断游动，小球渐小最终消失，溶液变红 ③反应不剧烈，产生无色气体 ④有气体产生，溶液变成红色

（1）请在下表中填写与实验步骤对应的实验现象序号：

实验步骤	1	2	3	4
实验现象

（2）写出钠与水反应的离子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
（3）该实验得出的结论是Na、Mg、Al的金属活动性顺序由强到弱．
（4）用原子结构理论解释上述实验结论：同周期元素从左至右原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小（填“增大”或“减小”），原子核对核外电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱（填“增强”或“减弱”），因此金属性逐渐减弱（填“增强”或“减弱”）．

Answer 1

分析 （1）越是活泼的金属，和酸或者水反应越剧烈，置换出氢气越容易，生成碱的碱性越强，依据反应现象分析；
（2）钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气；
（3）根据以上反应现象判断金属钠、镁、铝的活动性顺序，与水反应越剧烈，说明金属活泼性越强；
（4）从原子半径和失电子能力角度来解释金属性强弱关系，同周期元素从左至右原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径减小，金属性减弱．

解答 解：（1）金属钠、镁、铝位于同一周期，按照从左到右的顺序失电子能力逐渐减小，和水及酸反应置换出氢气的程度是越来越难，所以：1对应的现象为②、2对应的现象为④、3对应的现象为①、4对应的现象为③，
故答案为：

实验步骤	1	2	3	4
实验现象	②	④	①	③

（2）金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，即2Na+2H₂O=2Na++2OH^-+H₂↑，故答案为：2Na+2H₂O=2Na++2OH^-+H₂↑；
（3）根据金属和酸以及水的反应的剧烈程度，与水反应越剧烈，说明金属活泼性越强，可以知道：金属活动性顺序为：Na＞Mg＞Al，
故答案为：Na、Mg、Al的金属活动性顺序由强到弱；
（4）同周期元素从左到右核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，
故答案为：减小；减弱；减弱．

点评 本题考查学生同一周期元素性质的递变规律知识，结合试验的方式考查，增加了题目的处理难度，题目难度中等．