学习了元素周期律的有关知识后,同学们设计了多个实验在实验室探究同周期及同主族元素性质的递变规律。甲组同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成同主族和同周期元素非金属性强弱比较的实验研究;乙组同学设计了如图2装置来验证卤素单质氧化性的相对强弱的实验。
(1) 甲组同学设计实验的依据是 ;写出选用物质的名称:A 、B 、C ;烧杯C中发生反应的离子方程式 ,通过实验得出的结论:元素非金属性强弱顺序为 。
(2) 乙组同学实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ………
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
②B中溶液发生反应的离子方程式是 。
③为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
。
④过程Ⅲ实验的目的是 。
⑤氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下 , 能力逐渐减弱。
某同学设计如图装置,研究非金属元素性质变化规律。
(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白色。在化学反应中,一般地,强酸能制弱酸,如NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,得出:HCl酸性强于H2CO3的酸性。现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3。
A中装试剂________,B中装试剂____________,C中装试剂____________。C中实验现象为____________;写出C中发生反应的离子方程式_________________________________________。
(2)已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气,利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性。则A中装浓盐酸,B中装入高锰酸钾粉末,C中装试剂________,C中现象________,写出离子方程式__________________。该实验装置有明显不足,请指出改进方法:_______________________________________。
(3)如果C中装饱和的氢硫酸溶液,A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀,写出化学方程式______________________________;
证明氯的非金属性比硫的非金属性________(填“强”或“弱”或“无法判断”)。
I.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图是 。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500°C生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2==6CaSiO3+P4O10 , 10C+P4O10==P4+10CO
每生成 1molP4时,就有 mol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2 用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入amolL-1I2溶液V1ml,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗bmolL-1 Na2S2O3溶液V2ml.该溶液中维生素C的物质量是 mol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钠(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反映:
2IO3-+5SO32-+2H+==I2+5SO42++H2O
生成的碘可以用淀粉液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
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0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL |
0.01mol·L-1Na2SO3溶液的体积/mL |
H2O的体积/mL |
实验温度/℃ |
溶液出现蓝色时所需时间/s |
实验1 |
5 |
V1 |
35 |
25 |
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实验2 |
5 |
5 |
40 |
25 |
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实验3 |
5 |
5 |
V2 |
0 |
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该实验的目的是______;表中V2=_________mL.
II稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH ≈3. Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
□Ce3++□H2O2+□H2O=====□Ce(OH)4↓+□
某化学兴趣小组的同学设计了一套实验方案探究元素周期表中元素性质的变化规律:1、同一周期内从左到右元素金属性的递变规律;
2、同一主族内从上到下元素非金属性的递变规律。
实验方法(Ⅰ) |
实验现象(Ⅱ) |
1.钠与冷水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞。 |
A.产生白烟 |
2.向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
B.反应不十分剧烈,产生的气体能燃烧,溶液变成浅红色。与酸反应剧烈,产生大量气泡且可以燃烧 |
3.镁带用砂纸打磨后在空气中燃烧 |
C.产生大量气泡、气体可以燃烧 |
4.NaI溶液中加入溴水和CCl4 |
D.下层溶液变橙色 |
5.镁带用砂纸打磨后与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞。镁带用砂纸打磨后与2mol/L盐酸反应。 |
E.浮于水面,熔成小球,迅速向四处游动,溶液变成红色 |
6.蘸浓氨水与浓盐酸的两玻璃棒接近 |
F.下层溶液变紫色 |
7.NaBr溶液中加入氯水和CCl4 |
G.发出耀眼的强光,生成白色物质 |
8.铝片用砂纸打磨后与2mol/L盐酸反应 |
H.生成淡黄色沉淀 |
回答下列问题:
(1) 从上表(Ⅰ)中选择实验方法,从(Ⅱ)中选择相应的实验现象,上下对应地填写符合要求的答案在空格中(有几个填几个,不一定把空格填满)。
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探究同一周期从左到右元素金属性的递变规律 |
探究同一主族内从上到下元素非金属性的递变规律 |
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Ⅰ |
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Ⅱ |
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(2)实验结论(用元素符号表示具体的强弱顺序):
元素的金属性: ,元素的非金属性: 。
(3)上表(Ⅰ)中实验方法8反应的离子方程式
(4)上表(Ⅱ)中实验现象D反应的离子方程式
某研究性学习小组设计了如下二组实验:
(I)实验验证元素周期律中, 非金属元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强。设计了如下图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。
设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到有白色沉淀生成。
(1)写出所选用物质的化学式:
A: ,B: ,C: 。
(2)写出烧杯中发生反应的离子方程式: 。
(Ⅱ )为比较Fe3+和Cu2+对H2O2的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
(1)图一可通过观察
定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是 ,或者将FeCl3溶液改成物质的量浓度为 mol/L的Fe2(SO4)3溶液。
(2)检查图二装置气密性的方法是 ;
图二所示实验中需测量的数据是 。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。请你帮助该同学整理并完成实验报告:
实验方案 |
实验现象 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞 |
(A)浮于水面,熔成小球,在水面上游动,随之消失,溶液变红 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
(B)产生气体,可在空气中燃烧,溶液变为浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 |
(C)反应不十分强烈,产生的气体可在空气中燃烧 |
④镁带与2mol/L盐酸反应 |
(D)剧烈反应,产生可燃气体 |
⑤铝条与2mol/L盐酸反应 |
(E)生成白色胶状沉淀,后来沉淀消失 |
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
(F)生成淡黄色沉淀 |
(1)实验目的:研究同周期元素性质递变规律
(2)实验用品:
仪器: ①________②________③________④试管夹⑤镊子⑥小刀⑦玻璃片⑧砂纸等;
药品:钠、镁带、铝条、2mol/L的盐酸、新制的氯水、饱和的H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。
(3)实验内容:(填写与实验方案相对应的实验现象)
①______②______③______④______⑤______⑥______(用A-F表示)
(4)实验结论:
金属性: ________________ 非金属性: ________________
(5)写出⑥的离子方程式:_________________________________。
I.某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。
实验方案 |
实验现象 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后溶液中滴加酚酞 |
(A)浮于水面,熔成一个小球,在水面上无定向移动,随之消失,溶液变红色 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
(B)产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 |
(C)反应不十分强烈,产生的气体可以在空气中燃烧 |
④镁带与2 mol·L-1的盐酸反应 |
(D)剧烈反应,产生可燃性气体 |
⑤铝条与2 mol·L-1的盐酸反应 |
(E) 生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告:
(1)实验目的:探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律。
(2)实验用品:
仪器:①试管 ②酒精灯 ③胶头滴管 ④试管夹⑤镊子⑥小刀⑦玻璃片⑧砂纸 ⑨烧杯等。
药品:钠、镁带、铝条、2 mol·L-1的盐酸、新制的氯水、饱和的H2S溶液等。
(3)实验内容:(填写与实验方案相对应的实验现象)
① ② ③ ④ ⑤ (用A-E表示)
写出③的离子方程式 。
(4)实验结论: 。
II. 实验室利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少一种玻璃仪器是 。
(2)做1次完整的中和热测定实验,温度计需使用 次。
(3)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学根据置换反应的规律,利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题:
(1)图中D装置在实验中的作用是 。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质:
图1中试剂A为_________;试剂C为_________(填序号)。
①稀HNO3溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2 i
写出烧瓶中发生反应的离子方程式____________________。
写出试管C中发生反应的离子方程式___________________________。
由此判断,元素N、C、Si 非金属性由弱到强的顺序为___________。
(3) 乙同学设计的实验所用到试剂A为________;试剂B为________;试剂C为________。
C处的现象为浅黄色沉淀产生;写出C中发生反应的化学方程式为 ___ 。
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学设计了如图1装置,根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,可以一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、蘸有碱液的棉花。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验的理论依据是_____________________________________;
写出选用试剂分别为:A____________,B__________,C____________;
其中装置B中所盛试剂的作用为_____________________________________;
C中反应的离子方程式为____________________________________________;
(2)乙同学的实验理论依据是______________________________________;
写出A处的离子方程式: ___________________________________________;
B处的现象 ,C处药品的作用 。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表。
实验方案 |
实验现象 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应液中滴加酚酞 |
A.浮于水面,熔成小球,在水面上无定向移动,随之消失,溶液变成红色 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
B.产生大量气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 |
C.反应不十分剧烈,产生的气体可以在空气中燃烧 |
④镁带与2mol·L-1的盐酸反应 |
D.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧 |
⑤铝条与2mol·L-1的盐酸反应 |
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液 |
F.生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:________________________。
(2)实验仪器: _________________________;
(3)实验内容:请将实验方案与实验现象一一对应(*填写题给信息表中的序号),写出化学方程式
实验方案* |
实验现象* |
有关化学方程式 |
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(4)实验结论:_______________________________。
(5)请用结构理论简单说明具有上述结论的原因。
(6)请你补充一组事实,说明此周期中另外两种元素的性质递变规律。