元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究

元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究第一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二2.比較元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù) ①同周期從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性減弱；同主族由上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性 增強(qiáng)； ②依據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱：堿性愈強(qiáng)，其元素的金屬性也愈強(qiáng)； ③依據(jù)金屬活動性順序表（極少數(shù)例外）； ④常溫下與酸反應(yīng)的劇烈程度； ⑤常溫下與水反應(yīng)的劇烈程度； ⑥與鹽溶液發(fā)生的置換反應(yīng)； 第二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二 ⑦高溫下與金屬氧化物間的置換反應(yīng)； ⑧通過原電池的正、負(fù)極判定； ⑨通過電解池陰極放電順序判定。3.比較元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù) ①同周期從左到右，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性增強(qiáng)；同主族由上到下，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性 減弱； ②依據(jù)最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性的強(qiáng)弱：酸性愈強(qiáng)，其元素的非金屬性也愈強(qiáng)； ③依據(jù)其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：穩(wěn)定性愈強(qiáng)，非金屬性愈強(qiáng)；第三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二④單質(zhì)跟氫氣化合的難易程度、條件及生成的氫化物的穩(wěn)定性：越易與氫氣反應(yīng)，生成的氫化物也就越穩(wěn)定，氫化物的還原性也就越弱，說明其非金屬性也就越強(qiáng)；⑤與鹽溶液之間的置換反應(yīng)：非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)，非金屬甲把非金屬乙對應(yīng)的陰離子從其鹽溶液中置換出來，說明甲的非金屬性比乙強(qiáng)，如Br2+2KI2KBr+I2；⑥相互化合后的價態(tài)：如S+O2 SO2，說明O的非金屬性強(qiáng)于S;⑦其他：如2Cu+SCu2S,Cu+Cl2CuCl2，所以Cl的非金屬性強(qiáng)于S。點(diǎn)燃△點(diǎn)燃第四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二特別提醒實(shí)驗(yàn)設(shè)計的要求：①安全易做;②原料經(jīng)濟(jì)、常見;③現(xiàn)象明顯、獨(dú)特;④方案恰當(dāng)、合理?！緦?shí)驗(yàn)探究1】試用實(shí)驗(yàn)室提供的下列試劑，設(shè)計兩個原理不同的簡單實(shí)驗(yàn)（只要寫出實(shí)驗(yàn)方案即可），證明鎂元素的金屬性比鋁強(qiáng)。 試劑：鎂條、鋁絲、AlCl3溶液、MgCl2溶液、稀HCl、NaOH溶液。第五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二答案開放實(shí)驗(yàn)題著重考查基礎(chǔ)知識的掌握程度及思維的條理有序性、語言表達(dá)等綜合能力。方案一：用Mg條和Al絲分別與鹽酸反應(yīng)，觀察其反應(yīng)速率的快慢。方案二：用Mg條和Al絲分別與NaOH溶液反應(yīng)，觀察是否反應(yīng)，能與堿溶液反應(yīng)者為兩性，金屬性比較弱。方案三：分別向AlCl3溶液、MgCl2溶液中加入NaOH溶液至過量，觀察其沉淀及其溶解情況。方案四：將Mg條和Al絲靠在一起，插入稀HCl中，觀察其氣泡產(chǎn)生的情況。第六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二【實(shí)驗(yàn)探究2】某同學(xué)做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn) 時,自己設(shè)計了一套實(shí)驗(yàn)方案,并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如 下表：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)后溶液中滴加酚酞(A)浮于水面,熔成一個小球,在水面上無定向移動,隨之消失,溶液變紅色②向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水(B)產(chǎn)生氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色第七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng)(C)反應(yīng)不十分強(qiáng)烈,產(chǎn)生可燃性氣體④鎂帶與2mol/L的鹽酸反應(yīng)(D)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生可燃性氣體⑤鋁條與2mol/L的鹽酸反應(yīng)(E)生成白色膠狀沉淀，既而沉淀消失⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至過量(F)生成淡黃色沉淀第八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二請你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報告：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

。（2）實(shí)驗(yàn)用品：儀器：

,藥品：

。第九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（填寫題給信息表中的序號）實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式第十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

。（5）請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡單說明具有上述結(jié)論的原因。（6）請你補(bǔ)充兩組簡單易行的實(shí)驗(yàn)方案，證明此周期中另外兩種元素的性質(zhì)遞變規(guī)律。第十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二解析

該題綜合性很強(qiáng)，以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查元素周期律的知識，并且以實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計的形式考查學(xué)生的思維想象能力和創(chuàng)新能力。解答該題要認(rèn)真審題，結(jié)合元素化合物的性質(zhì)和元素周期律的知識，系統(tǒng)分析，填出（3）表中內(nèi)容。再結(jié)合實(shí)驗(yàn)要求，得出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)所需儀器，綜合分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。結(jié)合元素周期律的實(shí)質(zhì)，分析（5）。該題中的實(shí)驗(yàn)對第三周期的元素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，但沒有涉及Si和P兩種元素，結(jié)合Si、P兩元素在第三周期的位置和其性質(zhì)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，證明其非金屬性的遞變?？衫闷渥罡邇r含氧酸的酸性，或利用最高價含氧酸的鈉鹽的水解程度等方法。第十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二答案

（1）驗(yàn)證第三周期元素從左到右金屬性遞減、非金屬性遞增的規(guī)律（2）試管、酒精燈、砂紙、鑷子、小刀、膠頭滴管等鎂帶、鈉、鋁條、新制氯水、新制飽和硫化氫溶液、2mol/L的鹽酸、NaOH溶液、蒸餾水、酚酞、AlCl3溶液第十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（填寫題給信息表中的序號）實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式③A2Na+2H2O2NaOH+H2↑①BMg+2H2OMg(OH)2+H2↑④DMg+2HClMgCl2+H2↑⑤C2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑⑥EAlCl3+3NaOHAl(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O②FH2S+Cl22HCl+S↓第十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(4)金屬性：Na>Mg>Al；非金屬性：Cl>S(5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三個電子層，但最外層電子數(shù)依次為1、2、3、6、7，原子半徑隨電子數(shù)增多而減小，所以核對最外層電子的吸引力依次增強(qiáng)，失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)。(6)方案一：測定0.1mol/L的Na2SiO3、Na3PO4的pH,由此判斷兩種鹽溶液的水解能力，得出硅酸、磷酸兩種最高價含氧酸的酸性強(qiáng)弱順序，進(jìn)而得出硅、磷兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的順序。方案二：在硅酸鈉溶液中滴加磷酸溶液，可發(fā)生反應(yīng)生成硅酸沉淀。第十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二【實(shí)驗(yàn)探究3】下表為元素周期表的一部分，請回答有關(guān)問題：ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02①②3③④⑤⑥⑦⑧4⑨⑩第十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(1)⑤和⑧的元素符號是

和

；（2）表中最活潑的金屬是

，非金屬性最強(qiáng)的元素是

（填寫元素符號）；（3）表中能形成兩性氫氧化物的元素名稱是

，分別寫出該元素的氫氧化物與⑥、⑨最高價氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式

、

。（4）請設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)方案，比較⑦、⑩單質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱：

。第十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二解析

根據(jù)題給①~⑩元素在元素周期表中的位置可以首先推出它們分別是：①為氮，②為氟，③為鎂，④為鋁，⑤為硅，⑥為硫，⑦為氯，⑧為氬，⑨為鉀，⑩為溴，這樣就可以很容易地回答所提問題。答案

（1）SiAr(2)KF(3)鋁2Al（OH）3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2OAl（OH）3+KOHKAlO2+2H2O（4）將⑦單質(zhì)（Cl2）通入盛有⑩的鈉鹽（NaBr）溶液中，加入CCl4看CCl4層是否呈紅棕色，若呈紅棕色，則說明Cl2氧化性大于Br2第十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二遷移應(yīng)用1.下列事實(shí)能說明氯元素原子得電子能力比硫元素強(qiáng)的是 () ①HCl的溶解度比H2S大；②鹽酸的酸性比氫硫酸（H2S水溶液）強(qiáng)；③HCl的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)；④HCl的還原性比H2S強(qiáng)；⑤HClO的酸性比H2SO4強(qiáng)；⑥Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3，而S與鐵反應(yīng)生成FeS；⑦Cl2能與H2S反應(yīng)生成S；⑧在周期表中Cl處于S同周期的右側(cè)；⑨還原性：Cl-＜S2- A.③④⑤⑦⑧⑨ B.③⑥⑦⑧ C.③⑥⑦⑧⑨ D.全部第十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二解析

根據(jù)判斷元素原子得失電子能力強(qiáng)弱的規(guī)律可以做出判斷：①②兩項(xiàng)不能說明元素原子的得失電子能力強(qiáng)弱；③是正確的；④項(xiàng)的順序反了，應(yīng)該是H2S的還原性比HCl強(qiáng)；⑤項(xiàng)中HClO不是氯元素的最高價含氧酸；⑥項(xiàng)的非金屬單質(zhì)在相同條件下與變價金屬反應(yīng)，產(chǎn)物中變價金屬的價態(tài)越高，說明非金屬元素原子得電子能力越強(qiáng)；⑦項(xiàng)是作為氧化劑的非金屬單質(zhì)在水溶液中置換出另一種非金屬單質(zhì)；⑧項(xiàng)是利用元素在周期表中的相對位置進(jìn)行判斷的；⑨項(xiàng)是利用逆向思維來進(jìn)行判斷的。答案C第二十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二2.有X、Y兩種元素，原子序數(shù)≤20,X的原子半徑小于Y， 且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同（選項(xiàng)中m、n均為 正整數(shù)）。下列說法不正確的是（） A.若X、Y為非金屬元素，則HmX穩(wěn)定性比HmY穩(wěn)定 性強(qiáng) B.若X、Y為金屬元素，則Y（OH）n堿性比X(OH)n堿性強(qiáng) C.若X元素形成的單質(zhì)是X2,但Y元素形成的單質(zhì)不一 定是Y2 D.若Y的最高正價為+m價，則X的最高正價一定為+m價第二十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二解析

本題主要考查同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，考查考生靈活運(yùn)用知識的能力。依題意X、Y原子的最外層電子數(shù)相同，可知X、Y位于同一主族，又因?yàn)閄的原子半徑小于Y，可知Y位于X的下面，是什么元素則不能判斷?？梢圆捎门e例法來回答本題，根據(jù)規(guī)律“同主族元素從上到下非金屬性越來越弱，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越弱；金屬性越來越強(qiáng)，其最高價氧化物的水化物的堿性越來越強(qiáng)”，可以推知A、B都是正確的，如：HF比HCl穩(wěn)定，KOH堿性大于NaOH；對于C，如O元素的單質(zhì)是O2，但S元素卻能形成S8、S6、S4等同素異形體，所以C正確；對于D，如S元素的最高正價為+6價，而O元素的最高正價不是+6價；Cl元素的最高正價為+7價，但F元素卻沒有正價，所以D不正確。答案

D第二十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二3.（1）在下面元素周期表中畫出金屬元素與非金屬元素的分界線。 （2）根據(jù)NaH的存在，有人提議可把氫元素放在ⅦA族，那么根據(jù)其最高正價與最低負(fù)價的絕對值相等，又可把氫元素放在周期表中的第

族。第二十三頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二 （3）已知在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，被稱為“對角線規(guī)則”。請分別在周期表中標(biāo)出元素鋰、鎂的位置，并根據(jù)對角線規(guī)則，推測鋰及其化合物的性質(zhì)： ①LiOH是否易溶于水？受熱能否分解？若能，寫出其分解的化學(xué)方程式：

。 ②Li2CO3受熱是否分解？若能，寫出其分解的化學(xué)方程式：

。 （4）鈉與鋁比較，金屬性較強(qiáng)的是

（填名稱），寫出一個驗(yàn)證該結(jié)論的化學(xué)反應(yīng)方程式：

。第二十四頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二答案（1）下表中(2)ⅣA第二十五頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二(3)鋰、鎂的位置見（1）小題圖①不溶于水，受熱能分解，2LiOHLi2O+H2O②受熱能分解，Li2CO3Li2O+CO2↑(4)鈉NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O第二十六頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二解析

（2）在周期表中最高正價和最低負(fù)價相等的元素，在第ⅣA族中出現(xiàn)，因?yàn)榈冖鬉族的元素最外層是4個電子，最高為+4價，最低為-4價。所以可以把H放在第ⅣA族中。（3）Li和Mg元素處于對角線位置，性質(zhì)相似，所以有關(guān)Li的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)，要結(jié)合Mg的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)來考慮。Mg與水加熱時能發(fā)生微弱的反應(yīng)，生成的Mg（OH）2不溶于水，并且易分解生成MgO和H2O；MgCO3不穩(wěn)定，受熱易分解生成MgO和CO2,Li也具有以上性質(zhì)。(4)NaOH是強(qiáng)堿，Al（OH）3是兩性氫氧化物，可利用二者的反應(yīng)說明鈉的金屬性強(qiáng)。第二十七頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二4.A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大；A元素的原子半徑最??；B元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物與其氫化物能生成鹽；D與A同主族，且與E同周期；E元素原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的，A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成原子個數(shù)比不相同的若干種化合物。請回答下列問題： (1)C和E兩種元素相比較，非金屬性較強(qiáng)的是（填元素名稱）

，可以驗(yàn)證該結(jié)論的是（填寫編號）

；第二十八頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二 A.比較這兩種元素的常見單質(zhì)的沸點(diǎn) B.比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易 C.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 (2)A、B、C、E可形成兩種酸式鹽（均有四種元素組成），兩種酸式鹽相互反應(yīng)的離子方程式為

。 (3)A、C、E間可形成甲、乙兩種微粒，它們均為負(fù)一價雙原子陰離子，且甲有18個電子，乙有10個電子，則甲與乙反應(yīng)的離子方程式為

。第二十九頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二 (4)①在火箭推進(jìn)器中裝有液態(tài)B2A4和液態(tài)A2C2，已知0.4mol液態(tài)B2A4和足量液態(tài)A2C2反應(yīng)，生成氣態(tài)B2和氣態(tài)A2C，放出256.6kJ的熱量。試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

。 ②B2A4又稱為肼，是一種可燃性液體，肼—空氣燃料 電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液，該電池放電時的正極反應(yīng)式為

。第三十頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二答案

(1)氧B、C(2)HSO+H+SO2↑+H2O(3)HS-+OH-S2-+H2O(4)①N2H4（l）+2H2O2(l)N2（g）+4H2O（g）ΔH=-641.5kJ/mol②O2+2H2O+4e-4OH-第三十一頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二解析

根據(jù)A元素的原子半徑最小知A為H；B元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物與其氫化物能生成鹽，則B為N；E為S，D為Na,C為O。(1)O與S相比，非金屬性較強(qiáng)的為O，可通過B、C比較非金屬性。(2)NH4HSO3可與NH4HSO4反應(yīng)放出SO2氣體。(3)由雙原子陰離子及電子個數(shù)知甲為HS-，乙為OH-，二者能反應(yīng)。(4)N2H4與H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O（g）。第三十二頁，共三十六頁，編輯于2023年，星期二5.（2008·上海，23（B)改編）元素A~D是元素周期表中短周期的四種元素，請根據(jù)表中信息回答下列問題。元素ABCD性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息單質(zhì)制成的高壓燈，發(fā)出的黃光透霧力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)。原子的最外層未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子半徑在