Question

15．為探究 Na、Mg、Al的金屬性強弱順序，某課外小組同學進行了如下實驗：

實驗步驟	1．將一小塊金屬鈉放入滴有酚酞溶液的冷水中 2．將一小段用砂紙打磨后的鎂帶放入試管中，加入少量水，加熱至水沸騰，冷卻后，向試管中滴加酚酞溶液 3．將一小段鎂帶投入稀鹽酸中 4．將一小片鋁投入稀鹽酸中
實驗現(xiàn)象	①劇烈反應，迅速生成大量的氣體 ②浮在水面上，熔成小球，不斷游動，小球漸小最終消失，溶液變紅 ③反應不劇烈，產(chǎn)生無色氣體 ④有氣體產(chǎn)生，溶液變成紅色

（1）請在下表中填寫與實驗步驟對應的實驗現(xiàn)象序號：

實驗步驟	1	2	3	4
實驗現(xiàn)象

（2）寫出鈉與水反應的離子方程式2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+H₂↑．
（3）該實驗得出的結論是Na、Mg、Al的金屬活動性順序由強到弱．
（4）用原子結構理論解釋上述實驗結論：同周期元素從左至右原子的電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小（填“增大”或“減小”），原子核對核外電子的引力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱（填“增強”或“減弱”），因此金屬性逐漸減弱（填“增強”或“減弱”）．

Answer 1

分析 （1）越是活潑的金屬，和酸或者水反應越劇烈，置換出氫氣越容易，生成堿的堿性越強，依據(jù)反應現(xiàn)象分析；
（2）鈉與水劇烈反應生成氫氧化鈉和氫氣；
（3）根據(jù)以上反應現(xiàn)象判斷金屬鈉、鎂、鋁的活動性順序，與水反應越劇烈，說明金屬活潑性越強；
（4）從原子半徑和失電子能力角度來解釋金屬性強弱關系，同周期元素從左至右原子的電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)逐漸增多，原子半徑減小，金屬性減弱．

解答 解：（1）金屬鈉、鎂、鋁位于同一周期，按照從左到右的順序失電子能力逐漸減小，和水及酸反應置換出氫氣的程度是越來越難，所以：1對應的現(xiàn)象為②、2對應的現(xiàn)象為④、3對應的現(xiàn)象為①、4對應的現(xiàn)象為③，
故答案為：

實驗步驟	1	2	3	4
實驗現(xiàn)象	②	④	①	③

（2）金屬鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，即2Na+2H₂O=2Na++2OH^-+H₂↑，故答案為：2Na+2H₂O=2Na++2OH^-+H₂↑；
（3）根據(jù)金屬和酸以及水的反應的劇烈程度，與水反應越劇烈，說明金屬活潑性越強，可以知道：金屬活動性順序為：Na＞Mg＞Al，
故答案為：Na、Mg、Al的金屬活動性順序由強到弱；
（4）同周期元素從左到右核電荷數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小，原子核對核外電子的吸引力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱，金屬性逐漸減弱，
故答案為：減��；減弱；減弱．

點評 本題考查學生同一周期元素性質的遞變規(guī)律知識，結合試驗的方式考查，增加了題目的處理難度，題目難度中等．