Question

1．[探究實驗一]某同學探究同周期主族元素性質遞變規(guī)律時，自己設計了一套實驗方案，并記錄了有關實驗現(xiàn)象（見表，表中的“實驗方案”與“實驗現(xiàn)象”前后不一定是對應關系）：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
1．將鎂條用砂紙打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A．浮在水面上，熔成小球，做不定向運動，隨之消失，溶液變成紅色．
2．向新制得的Na2S溶液中滴加少量新制的氯水	B．有氣體產(chǎn)生，溶液變成淺紅色
3．將一小塊鈉放入滴有酚酞溶液的冷水中	C．劇烈反應，迅速產(chǎn)生大量無色氣體．
4．將鎂條投入稀鹽酸中	D．反應不十分劇烈，產(chǎn)生無色氣體
5．將鋁條投入稀鹽酸中	E．生成淡黃色沉淀

請你幫助該同學整理并完成實驗報告．
（1）實驗目的：探究同周期主族元素性質遞變規(guī)律．
（2）實驗用品：試劑：金屬鈉，鎂條，鋁條，稀鹽酸，新制氯水，新制Na₂S溶液．儀器：①燒杯，②試管，③膠頭滴管，試管夾，鑷子，小刀，玻璃片，砂紙，酒精燈等．
（3）實驗內容：（填寫與實驗步驟對應的實驗現(xiàn)象的編號和離子方程式）

實驗內容	實驗現(xiàn)象	離子方程式
1
2
3
4
5

（4）若用最高價氧化物的水化物的堿性相對強弱來驗證Mg、Al失電子能力的強弱，請你設計實驗（實驗用品自選，不要求寫化學方程式）：向溶液中滴加NaOH溶液至過量，得白色沉淀，不溶解；向溶液中滴加NaOH溶液至過量，產(chǎn)生白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失；
（5）實驗結論：同周期元素隨原子序數(shù)增大，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；
[探究實驗二]一定條件下，氯化鎂與四氯化鈦的混合物可作烯烴聚合反應
的催化劑．為了探究溫度、氯化鎂固體的含水量以及粉碎方式對該催化劑催化
效果的影響，設計如下對比實驗：

實驗 序號	氯化鎂固體中氯元素含量/%	溫度/℃	粉碎方式/	催化效果/g•g-1
1	70.97	20	滾動球磨	3.9×104
2	74.45	20	滾動球磨	5.0×104
3	74.45	20	振動球磨	5.9×104
4	ω	100	振動球磨

（注：催化效果用單位時間內每克催化劑得到產(chǎn)品的質量來表示）
（6）表中ω=74.45；
（7）從實驗1、2可以得出的結論是：氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差是：．．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)實驗條件和實驗藥品的性質結合實驗操作判斷所需儀器；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象來判斷實驗方案及發(fā)生的化學反應；
（4）根據(jù)氫氧化鎂不能與氫氧化鈉反應，而氫氧化鋁與氫氧化鈉反應來解答；
（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象比較金屬性、非金屬性的強弱，分析實驗的結論；
（6）做對比實驗時只能改變一個條件；
（7）根據(jù)實驗1、2中催化效果數(shù)據(jù)分析．

解答 解：（1）由實驗方案①③④⑤可驗證金屬的活潑性，②可驗證非金屬的活潑性，即實驗目的為證明同周期元素金屬性，非金屬性遞變規(guī)律（或證明第三周期元素金屬性，非金屬性性遞變規(guī)律或證明Na、Mg、Al金屬性強弱及S、Cl非金屬性強弱，
故答案為：探究同一周期主族元素性質的遞變規(guī)律；
（2）鈉與滴有酚酞試液的冷水反應，一般應在燒杯中進行；做鎂帶、鋁條與2mol/L的鹽酸反應，一般要在試管中進行；向新制得的Na₂S溶液中滴加少量新制的氯水，需要膠頭滴管；
故答案為：燒杯；試管；膠頭滴管；
（3）由A．浮在水面上，熔成小球，做不定向運動，隨之消失，溶液變成紅色可知，該現(xiàn)象對應方案③鈉與滴有酚酞試液的冷水反應，離子反應為：2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑；
由B．有氣體產(chǎn)生，溶液變成淺紅色可知，該現(xiàn)象對應的方案為①用砂紙打磨后的鎂帶與沸水反應，再向反應液中滴加酚酞，離子反應為：Mg+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂↓+H₂↑；
由C．反應不十分劇烈，產(chǎn)生無色氣體，該現(xiàn)象對應的方案為⑤將鋁條投入稀鹽酸中，離子反應為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
由D．劇烈反應，產(chǎn)生大量無色氣體可知，該現(xiàn)象對應的方案為④將鎂條投入稀鹽酸中，離子反應為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
由E．生成淡黃色沉淀可知，該現(xiàn)象對應的方案為②向新制得的Na₂S溶液中滴加少量新制的氯水，發(fā)生的離子反應為：S^2-+Cl₂=2Cl^-+S↓；
故答案為：

實驗內容	實驗現(xiàn)象	離子方程式
1	B	Mg+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）2↓+H2↑
2	E	S2-+Cl2=2Cl-+S↓
3	A	2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
4	C	Mg+2H+=Mg2++H2↑
5	D	2Al+6H+=2Al3++3H2↑

（4）氫氧化鎂不能與氫氧化鈉反應，而氫氧化鋁與氫氧化鈉反應，說明氫氧化鎂堿性大于氫氧化鋁，所以向溶液中滴加NaOH溶液至過量，得白色沉淀，不溶解；向溶液中滴加NaOH溶液至過量，產(chǎn)生白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失；
故答案為：向溶液中滴加NaOH溶液至過量，得白色沉淀，不溶解；向溶液中滴加NaOH溶液至過量，產(chǎn)生白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失；
（5）由實驗可知金屬性Na＞Mg＞Al，非金屬性Cl＞S，則實驗結論為同周期元素隨原子序數(shù)增大，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，
故答案為：同周期元素隨原子序數(shù)增大，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；
（6）做對比實驗時只能改變一個條件，由表中數(shù)據(jù)可知，實驗4中溫度為100℃，所以與實驗3比較其它條件不變，則ω=74.45，
故答案為：74.45；
（7）實驗1中氯元素含量低，則水的含量高，對應的催化效果差，所以氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差，
故答案為：氯化鎂固體含水量越高，催化劑催化效果越差．

點評 本題是綜合考查了同周期元素性質的遞變規(guī)律的探究，題目難度不大，培養(yǎng)了學生分析和解決問題的能力，注意物質的性質以及元素周期律的遞變規(guī)律的運用．