内容正文:
实验探究课1
第3周期元素原子得失电子能力的比较
第1章 原子结构 元素周期律
【实验目的】
1.通过实验比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱。
2.认识对比实验中条件控制的重要性。
【实验用品】
仪器:烧杯,试管,表面皿,酒精灯,试管夹,小刀,镊子,玻璃片,滤纸等。
试剂:金属钠(切成小块),表面积相同的镁条和铝条,稀盐酸,NaOH溶液,MgCl2溶液,AlCl3溶液,蒸馏水,酚酞溶液。
实验探究课1 第3周期元素原子得失电子能力的比较
【实验步骤】
(1)取一小块金属钠投入盛有冷水的烧杯中,反应完毕后,向烧杯中滴加几滴酚酞溶液,观察现象。
(2)如下图,取一小段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,放入试管中,向试管中加3 mL水,并往水中滴2滴无色酚酞溶液,观察现象。然后,加热试管至水沸腾,观察现象。
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(3)将上述(2)中镁条换成表面积相同的铝条(表面已除去氧化膜)再进行实验,观察现象。
(4)如下图,取一小段镁条和一小段铝条(表面积相同),分别用砂纸和NaOH溶液除去表面的氧化膜,分别放入两支试管中,再各加入
2 mL 1 mol·L-1的盐酸,观察发生的现象。
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(5)如下图,取少量AlCl3溶液注入试管中,加入NaOH溶液至产生大量Al(OH)3白色絮状沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分成两份分别盛在两支试管中,然后在两支试管中分别加入稀盐酸和NaOH溶液,观察现象。
(6)将(5)中的AlCl3溶液换成MgCl2溶液再进行(5)中的实验,观察现象。
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【问题讨论】
1.选取金属时为什么要强调镁条和铝条的表面积相等,却没有强调对金属钠的要求?
提示:金属钠与H2O反应时只能切成小块,如果表面积与镁、铝相等,则反应剧烈,易产生事故。
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2.镁条和铝条的表面有一层致密氧化膜,反应前后对镁条、铝条作何处理?
提示:镁、铝与水反应前,一定要认真除去表面的氧化膜,若氧化膜除不干净,反应就难以进行。前者用砂纸,后者用NaOH溶液。铝片用NaOH溶液处理后,一定要用蒸馏水把表面的NaOH溶液冲洗干净;否则带入的NaOH溶液会使酚酞溶液变红,影响实验效果。
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3.氢氧化镁与氢氧化铝都是难溶于水的物质,如何判断金属镁和金属铝是否与水发生反应?
提示:Mg与滴有酚酞的热水反应时,有浅红色出现,而Al与滴有酚酞的热水反应时,无浅红色出现,证明镁可与热水反应生成碱性物质,而铝不能与热水反应。
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4.如何根据实验现象判定碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3?
提示:向MgCl2、AlCl3溶液中滴入少量NaOH,都看到白色沉淀,依据强碱制取弱碱的反应原理判断。碱性:NaOH>Mg(OH)2,NaOH>Al(OH)3。只能与HCl反应表现碱性,而Al(OH)3具有两性。证明碱性Mg(OH)2>Al(OH)3。
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【跟踪训练】
1.下列说法错误的是( )
A.Na与Al为同周期元素,钠原子最外层有1个电子,铝原子最外层有3个电子,所以钠的金属性比铝强
B.Na与Mg为同周期元素,且Mg的核电荷数比Na的大,所以钠的金属性比镁强
C.NaOH为强碱,而Al(OH)3具有两性,所以钠的金属性比铝强
D.Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+,所以Zn的金属性比Fe强
D [Zn+Fe2+===Zn2++Fe才能说明金属性:Zn>Fe。]
2
4
3
题号
1
5
√
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2
4
3
题号
1
5
2.同一短周期三种元素X、Y、Z,已知其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则下列判断错误的是 ( )
A.热稳定性:HX>H2Y>ZH3
B.还原性:HX>H2Y>ZH3
C.酸性:H3ZO4<H2YO4<HXO4
D.非金属性:X>Y>Z
√
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2
4
3
题号
1
5
B [同一周期,其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,自左到右分别为Z、Y、X,非金属性逐渐增强,因此非金属性:X>Y>Z,故D正确;非金属性越强,气态氢化物越稳定,因此热稳定性:HX>H2Y>ZH3,故A正确;非金属性越强,气态氢化物越不易失电子,还原性越弱,故B错误;非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,酸性:H3ZO4<H2YO4<HXO4,故C正确。]
2
4
3
题号
1
5
3.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,且碱性B>A,C和D的气态氢化物的稳定性C>D;E是这五种元素中原子半径最小的元素,则原子序数由小到大的顺序为( )
A.A、B、C、D、E B.E、C、D、B、A
C.B、A、D、C、E D.C、D、A、B、E
√
C [由题意知,最高价氧化物对应水化物的碱性B>A,A、B为金属元素,则原子序数B<A;气态氢化物的稳定性C>D,C、D为非金属元素,则原子序数D<C;同周期原子半径从左向右逐渐减小,则E的原子序数最大,故原子序数由小到大的顺序为B、A、D、C、E。]
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2
4
3
题号
1
5
4.Ge、As、Se、Br为第4周期相邻元素,原子序数依次增大。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Ge>As>Se
B.还原性:As3->Se2->Br-
C.酸性:H2GeO3>H2SeO4>HBrO4
D.非金属性:As<Se<Br
√
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2
4
3
题号
1
5
C [同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:Ge>As>Se,A正确;同周期主族元素,从左到右得电子能力依次增强,非金属性依次增强,对应阴离子失电子能力依次减弱,则还原性:As3->Se2->Br-,B正确;同周期主族元素,从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,则酸性:H2GeO3<H2SeO4<HBrO4,C错误;同周期主族元素,从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:As<Se<Br,D正确。]
2
4
3
题号
1
5
5.下表列出了①~⑥六种元素在元素周期表中的位置:
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2
4
3
题号
1
5
请按要求回答下列问题:
(1)元素②的单质化学式是________。
(2)元素⑤与⑥气态氢化物的热稳定性比较:______________(用“>”“<”或“=”连接化学式来表示)。
(3)这六种元素中,位于第3周期且原子半径最小元素的原子结构示意图:______________。
(4)这六种元素中,能与氧结合,生成物可作为耐火材料的是________(填元素符号)。
N2
HCl>H2S
Mg
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2
4
3
题号
1
5
(5)在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质,发生反应的离子方程式为__________________________________;向上述反应后的溶液中再通入元素⑥的单质,发生反应的化学方程式为_____________________________________________________。
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
实验探究课1 第3周期元素原子得失电子能力的比较
$$