人教版 (2019)必修 第一册实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变课堂检测

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【典例】某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(已知:碳酸酸性强于硅酸,硅酸是不溶于水的白色沉淀)
(1)仪器A的名称为 ,干燥管D的作用为 。
(2)若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液 (填现象),即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用
溶液吸收尾气。
(3)若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液 (填现象),即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有 溶液的洗气瓶除去。
【解题指南】解答本题需注意以下两个方面:
(1)注意读取题目信息,明确实验目的及信息。
(2)注意实验装置中仪器的作用及有毒物质对环境的影响。
【解析】(1)仪器A为分液漏斗;球形干燥管D能够防止倒吸,可以避免C中液体进入锥形瓶中。
(2)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气具有强氧化性,可与碘化钾反应生成碘,因淀粉遇碘变蓝色,则可观察到溶液变蓝,氯气有毒,不能排放到空气中,可与氢氧化钠溶液反应,故用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
(3)因碳酸比硅酸酸性强,二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,溶液变浑浊;氯化氢具有挥发性,干扰实验结果,需除去二氧化碳中的氯化氢,根据氯化氢与碳酸氢钠反应,而二氧化碳不反应,可以在B和C之间增加装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。
答案: (1)分液漏斗 防止倒吸
(2)溶液颜色变蓝 NaOH
(3) 变浑浊 饱和NaHCO3
1.(2020·镇江高一检测)下述实验设计能够达到目的的是( )
【解析】选B。通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱,必须使用相同浓度、相同体积、同条件下的盐酸和醋酸,故A错误。Cl2通入Na2S溶液中,发生反应S2-+Cl2S↓+2Cl-,说明Cl2的氧化性大于S,即Cl的非金属性大于S,B正确。钠投入CuCl2溶液中,会先与水反应生成NaOH,进而生成Cu(OH)2,不能置换出铜,故C错误。盐酸和碳酸均不能使酚酞试剂变色,故D错误。
2.现有下列短周期元素性质的数据:
(1)请写出以下元素的元素符号
② ⑦
⑧
(2)③⑧两种元素的最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是 (填化学式)。请设计实验证明:(可不填满)
(3)④⑤两种元素的非金属性强弱关系为 (填元素符号)。请用一个化学反应方程式证明: 。
【解析】同周期元素的原子半径从左向右逐渐减小,同主族元素的原子半径从上到下逐渐增大,短周期元素中,①④都有最低价-2,①④处于ⅥA族,①只有最低价-2,则①为O,④为S,③⑥都只有最高正价+1,处于ⅠA族,③的原子半径较大,⑥原子半径不是所有元素中最小的,故⑥为Li,③为Na;⑤有+7、-1价,则⑤为Cl;⑦有最高价+5、最低价-3,处于ⅤA族,⑦为N;⑧有最高价+3,处于ⅢA族,原子半径大于S,则⑧为Al,②有+2价,原子半径大于Al,②是Mg。
(1)根据以上分析可知②、⑦、⑧分别是Mg、N、Al。
(2)③⑧两种元素中金属性是Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性强的是NaOH。根据氢氧化铝是两性氢氧化物能溶于强碱可设计实验证明(见答案);
(3)同周期自左向右非金属性逐渐增强,则④⑤两种元素的非金属性强弱关系为Cl>S或SS(或 SS
将Cl2通入Na2S溶液中
C
证明钠的金属活动性比铜强
向CuCl2溶液中投入金属钠
D
比较盐酸和碳酸的酸性
分别向两溶液中滴加酚酞试剂
元素符号
元素性质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径
(10-10m)
0.74
1.60
1.86
1.02
0.99
1.52
0.75
1.43
最高正
化合价
+2
+1
+4、
+6
+7
+1
+5
+3
最低负
化合价
-2
-2
-1
-3
实验操作
实验现象


实验操作
实验现象
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
产生白色沉淀,NaOH过量后沉淀消失