Question

7．某學生做同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實驗時，自己設(shè)計了一套實驗方案，并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象．請你幫助該學生整理并完成實驗報告．
（1）實驗?zāi)康模禾骄客�一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
（2）實驗用品：
儀器：①試管；②膠頭滴管 （請?zhí)顚憙煞N主要玻璃儀器）．
藥品：氯水、溴水、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、四氯化碳．
（3）實驗內(nèi)容（在下列空格內(nèi)填寫相關(guān)內(nèi)容）

序號	實驗方案	實驗現(xiàn)象
①	將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩	加入氯水后，溶液由無色變?yōu)槌壬�，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變?yōu)槌燃t色
②	將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中， 振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩	加入溴水后，溶液由無色變?yōu)楹稚�，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變?yōu)樽霞t色

（4）實驗結(jié)論：同一主族元素，自上而下，元素的非金屬性依次減弱
（5）問題和討論：
①請用物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論簡單說明得出上述結(jié)論的原因：同一主族元素，自上而下，元素原子的電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱
②由于F₂過于活潑，很難設(shè)計一個簡單的實驗驗證其氧化性的強弱．試至少列舉1個事實說明F的非金屬性比Cl強：HF的穩(wěn)定性強于HCl．

Answer 1

分析 氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，溴單質(zhì)在有機層顯示橙紅色；溴單質(zhì)能將碘離子氧化為碘單質(zhì)，碘單質(zhì)在有機層中顯示紫紅色，據(jù)此回答；
（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象結(jié)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(zhì)的遞變規(guī)律；
（2）實驗在試管內(nèi)進行，移取液體時用膠頭滴管；
（3）①根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，將氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，并做萃取實驗；
②溴單質(zhì)的氧化性強碘單質(zhì)，所以將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中，產(chǎn)生碘單質(zhì)，然后再用少量四氯化碳萃取，碘單質(zhì)溶解在萃取劑四氯化碳中；
（4）氯氣能將溴離子從其水溶液中置換出來，而溴單質(zhì)能將碘離子從其水溶液中置換出來，說明氧化性是氯氣強于溴單質(zhì)，溴單質(zhì)強于碘單質(zhì)，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(zhì)的遞變規(guī)律：同主族元素性質(zhì)相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱；
（5）①依據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論解答即可；
②根據(jù)單質(zhì)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：（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象結(jié)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(zhì)的遞變規(guī)律，故答案為：探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律；
（2）實驗在試管內(nèi)進行，移取液體時用膠頭滴管，故答案為：試管；膠頭滴管；
（3）①根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，將氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，并做萃取實驗，所以實驗方案為：將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩；
②溴單質(zhì)的氧化性強碘單質(zhì)，所以將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中，產(chǎn)生碘單質(zhì)，然后再用少量四氯化碳萃取，碘單質(zhì)溶解在萃取劑四氯化碳中，所以實驗現(xiàn)象為：加入溴水后，溶液由無色變?yōu)楹稚�，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變?yōu)樽霞t色；故答案為；

序號	實驗方案	實驗現(xiàn)象
①	將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩
②		加入溴水后，溶液由無色變?yōu)楹稚�，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變?yōu)樽霞t色

；
（4）氯氣能將溴離子從其水溶液中置換出來，而溴單質(zhì)能將碘離子從其水溶液中置換出來，說明氧化性是氯氣強于溴單質(zhì)，溴單質(zhì)強于碘單質(zhì)，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(zhì)的遞變規(guī)律：同主族元素性質(zhì)相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，
故答案為：同一主族元素，自上而下，元素的非金屬性依次減弱；
（5）①依據(jù)原子理論解釋為：同一主族元素，自上而下，隨原子序數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，原子核對于核外電子的引力漸強，原子失電子能力減弱，
故答案為：同一主族元素，自上而下，元素原子的電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱；
②單質(zhì)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(zhì)遞變規(guī)律的性質(zhì)實驗設(shè)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(yīng)現(xiàn)象判斷，題目難度中等．