Question

某學生在做元素性質與原子結構的關系的實驗時，設計了一套實驗方案，并記錄了有關的實驗現(xiàn)象．請幫助該學生整理并完成實驗報告．
（1）實驗目的：探究同一主族元素性質的遞變規(guī)律．
（2）實驗用品
儀器：試管、膠頭滴管
藥品：新制氯水、新制溴水、溴化鈉溶液、碘化鈉溶液、四氯化碳
（3）實驗內容（在下表橫線中填寫相關內容）

序號	實驗方案	實驗現(xiàn)象
①	向盛有少量溴化鈉溶液的試管中滴加少量新制氯水，振蕩，再加入少量四氯化碳，振蕩后靜置	液體分為兩層，下層呈   色
②	向盛有少量碘化鈉溶液的試管中滴加少量新制溴水，振蕩，再加入少量四氯化碳，振蕩后靜置	液體分為兩層，下層呈   色

（4）實驗結論：

 

．
（5）問題和討論
①上述兩個實驗中發(fā)生反應的離子方程式分別為

 

、

 

．
②實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣，反應中轉移0.4mol電子，則收集到的氯氣的體積為

 

 L（標準狀況下）．
③由于氟單質過于活潑，所以很難設計出一個簡單的實驗來驗證其氧化性的強弱．試列舉事實說明氟的非金屬性比氯的強：

 

．

Answer 1

考點：探究化學規(guī)律

專題：實驗設計題

分析：（3）氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質在有機層顯示橙紅色；溴單質能將碘離子氧化為碘單質，碘單質在有機層中顯示紫紅色，據(jù)此回答；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象結合氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性來得出同主族元素性質的遞變規(guī)律；
（5）①氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質能將碘離子氧化為碘單質；
②根據(jù)反應方程式結合化合價的變化和電子轉移來計算；
③根據(jù)單質和氫氣化合得到的氫化物的穩(wěn)定性可以得出元素的非金屬性強弱順序．

解答： 解：（3）氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質更易溶于四氯化碳中，在有機層顯示橙紅色；溴單質能將碘離子氧化為碘單質，碘單質單質更易溶于四氯化碳中，在有機層中顯示紫紅色，故答案為：橙紅；紫紅；
（4）氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，所以氧化性是氯氣強于溴單質，溴單質能將碘離子氧化為碘單質，所以氧化性是溴單質強于碘單質，氧化性越強，元素的非金屬性越強，即非金屬性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性質的遞變規(guī)律：同主族元素性質相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，
故答案為：同主族元素性質相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱；
（5）①氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，溴單質能將碘離子氧化為碘單質2I^-+Br₂=2Br^-+I₂；故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂；2I^-+Br₂=2Br^-+I₂；
②MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中，由方程式可知，反應中轉移2mol電子，則收集到的氯氣為1mol，反應中轉移0.4mol電子，則收集到的氯氣wei 0.2mol，氯氣的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案為：4.48；
③單質和氫氣化合得到的氫化物的穩(wěn)定性：HF＞HCl，故答案為：HF的穩(wěn)定性強于HCl．

點評：本題考查了同主族元素性質遞變規(guī)律的性質實驗設計和驗證，金屬失電子，非金屬得到電子的能力強弱比較方法和反應現(xiàn)象判斷，題目難度中等．