如何利用实验室常见的药品试剂探究11号~17号元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强?已知实验室有你想用到的仪器和药品、试纸等一切用品.
猜想与假设:(1)用______三种金属分别与水反应,通过观察生成气泡的速率便会得出从______到______金属性逐渐减弱.
(2)因实验室不可能有硅单质,但可以测0.1mol/L的______溶液和______溶液及Na2SO4溶液的pH,推断三种盐溶液的水解情况,得出______、______、硫酸三种最高价含氧酸的酸性强弱顺序是______,从而得出从______到______非金属性逐渐增强.
(3)制取饱和的氯水和饱和的氢硫酸溶液,用将______方法,通过______现象便直接得出非金属性S比Cl弱.
设计和实施方案:(1)用列表的方式(从实验方案、实验现象、有关化学方程式)完成你的实验报告中的实验内容.
(2)实验结论是______.
(3)请你用物质结构理论知识解释结论.
猜想与假设:(1)将第三周期的钠、镁、铝分别与水反应,可观察到从钠到铝生成气泡的速率在减小,则从钠到铝的金属性在减弱,
故答案为:钠、镁、铝;钠;铝;
(2)根据盐有弱才水解,无弱不水解的规律,来测定硅酸钠溶液、磷酸钠溶液、硫酸钠溶液的pH,pH在减小,则硅酸的酸性最弱,硫酸的酸性最强,
从而得出非金属性Si<P<S,故答案为:Na2SiO3;Na3PO4;H2SiO3;H3PO4;H2SiO3<H3PO4<H2SO4;Si;S;
(3)因氯气具有氧化性,硫化氢具有还原性,则将饱和氯水滴加到饱和氢硫酸溶液中,会观察到溶液中有浅黄色沉淀生成,则说明Cl的非金属性大于S,
故答案为:饱和氯水滴加到饱和氢硫酸溶液中的;溶液中有浅黄色沉淀生成;
设计和实施方案:(1)根据镁条、铝条都要用砂纸擦后放入沸水中镁反应,而钠与冷水反应,Na2SiO3(aq)的pH比
Na3PO4(aq)的pH大且都大于7;Na2SO4(aq)的pH为7(中性),饱和氯水滴加到饱和氢硫酸溶液中,会观察到溶液中
有浅黄色沉淀生成,故答案为:
实验方案 | 实验现象 | 有关化学方程式 | ||||
用砂纸擦后的镁条、铝条分别投入到盛有沸水的小烧杯中,再分别滴加酚酞 | 投入镁条的试管有大量气泡产生,滴加酚酞后溶液变成浅红色;投入铝条的试管中无明显现象. | Mg+2H2O
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将一绿豆粒大小的钠投入到盛有冷水且预先滴有酚酞的小烧杯中 | 钠浮于水面上,迅速熔成闪亮小球四处游动,有响声,随之消失,溶液很快变红色 | 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ | ||||
用玻璃棒分别蘸取0.1mol/L的Na2SiO3(aq)、 Na3PO4(aq)、Na2SO4(aq)测其pH | Na2SiO3(aq)的pH比Na3PO4(aq)的pH大且都大于7;Na2SO4(aq)的pH为7(中性) | SiO32-+2H2O H2SiO3+2OH-; PO43-+H2O HPO42-+OH- | ||||
用滴管向盛有5mL饱和氢硫酸溶液的试管中滴加饱和的氯水 | 试管中有淡黄色沉淀生成 | Cl2+H2S═2HCl+S↓ |
Si<P<S<Cl,故答案为:金属性:Na>Mg>Al,非金属性:Si<P<S<Cl;
(3)因Na、Mg、Al、Si、S、Cl原子核外都有三个电子层,但最外层电子数依次为1、2、3、4、6、7,原子半径随电子数增多而减小,所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强,失电子能力减弱,得电子能力增强,则第三周期从左到右元素的金属性在减弱,非金属性在增强,
答:Na、Mg、Al、Si、S、Cl原子核外都有三个电子层,但最外层电子数依次为1、2、3、4、6、7,原子半径随电子数增多而减小,所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强,失电子能力减弱,得电子能力增强.