专题06 同主族、同主族元素性质的递变（实验11）-【实验攻略】备战2024年高考化学教材实验及其延伸拓展

第四章 物质结构 元素周期律 专题06 同周期、同主族元素性质的递变（实验11） 1.同主族元素性质递变规律 （1）碱金属单质与氧气反应 物质 钠 钾 实验现象 钠迅速熔化成闪亮的小球，剧烈燃烧，火焰呈黄色，反应生成淡黄色固体 钾剧烈燃烧，火焰呈紫色，反应生成白色固体 反应方程式 2Na+O2Na2O2 K+O2KO2 实验结论 碱金属单质的金属性越强，与氧气反应越剧烈，产物越复杂 （2）碱金属单质与氧气水反应 物质 钠 钾 实验操作 实验现象 金属浮在水面上；熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色，钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧 反应方程式 2Na+ 2H2O=2NaOH + H2↑ 2K+2H2O=2KOH + H2↑ 实验结论 与水反应剧烈程度：K>Na，金属的活泼性：K>Na (3)卤素单质之间的置换反应 实验操作 实验现象 化学方程式 静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色 Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2 静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色 Cl2＋2KI=2KCl＋I2 静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色 Br2＋2KI=2KBr＋I2 实验结论 Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应的卤素离子还原性逐渐增强 2. 同周期元素性质递变规律 （1）钠、镁与水的反应 钠 镁 实验操作 实验现象 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色 反应方程式 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ Mg＋2H2OMg(OH)2↓＋H2↑ 实验结论 钠、镁均能与水反应，钠比镁活泼，金属性：Na>Mg （2）最高价氧化物对应水化物碱性的比较 钠 镁 实验操作 向AlCl3溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀，将沉淀分装在两只试管中，分别向试管中加入稀盐酸和氢氧化钠溶液，边滴加边振荡，观察实验现象 向MgCl2溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀，将沉淀分装在两只试管中，分别向试管中加入稀盐酸和氢氧化钠溶液，边滴加边振荡，观察实验现象 实验现象 白色沉淀溶解与盐酸和氢氧化钠溶液 白色沉淀只溶解于盐酸 反应原理 AlCl3＋3NH3·H2O=3NH4Cl＋Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3NaOH=NaAl(OH)4 Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O MgCl2＋2NH3·H2O=2NH4Cl＋Mg(OH)2↓ Mg(OH)2＋2HCl= MgCl2＋2H2O 实验结论 碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，金属性：Na>Mg>Al 拓展一：验证卤素单质氧化性的相对强弱 实验装置： 实验操作： 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；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震荡，静置。 实验现象： A中有黄绿色气体生成，B、C中溶液颜色由无色变为棕红色，D中CCl4层溶液颜色变为紫红色。 实验结论：Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应的卤素离子还原性逐渐增强。 拓展二：探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱 实验装置： 实验现象： B、D中由无色气泡生成，E中溶液紫色变浅，F中有白色胶状沉淀生成。 实验结论： 酸性：H2CO3＞H2SiO3，非金属性：C＞Si。 【典例1】（2023上·云南大理·高三云南省下关第一中学校考期中）某小组为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下： 【查阅资料】稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。氧化性强弱探究： 实验Ⅰ    实验Ⅱ 取a中的黄色溶液少许，加入KI溶液，再加入淀粉溶液 实验Ⅲ 另取a中的黄色溶液少许，先加入足量的NaBr固体，充分振荡，然后加入KI溶液和淀粉溶液 【分析与解释】 (1)实验Ⅰ中a试管中反应的离子方程式是 。 (2)①甲同学认为：实验Ⅱ观察到 现象，得出氧化性：Br2>I2。 ②乙同学对上述实验进行反思，认为实验Ⅱ不能充分证明氧化性：Br2>I2；他补做了实验Ⅲ。补做实验Ⅲ的目的是 。 【典例2】（2023·青海一中开学考试）在“比较钠、镁、铝金属活泼性”实验中，甲、乙两组的实验如下： 甲组 乙组 实验步骤 实验现象 实验步骤 实验现象 1.取两支试管，加入水，各滴入2滴酚酞试液，分别加入一小粒金属钠和少量镁粉，观察现象。 将加入镁粉的试管加热至沸腾，观察现象。 钠：