Question

6．為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱，某學習小組用如圖所示裝置進行實驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）．

實驗過程：
Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸．
Ⅱ．當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾．
Ⅲ．當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，關(guān)閉活塞a．
Ⅳ．…
（1）A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是；A中發(fā)生的反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為2KMnO₄+16HCl═5Cl₂↑+2MnCl₂+2KCl+8H₂O．
（2）驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是A中濕潤的淀粉-KI試紙變藍．
（3）B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2Brˉ═Br₂+2Clˉ．
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D充分振蕩，靜置后CCl₄層溶液變?yōu)樽仙��?br />（5）過程Ⅲ實驗的目的是保證C中的黃色溶液無Cl₂，排除Cl₂對溴置換碘實驗的干擾．
（6）實驗結(jié)論：氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，原因是：同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱．

Answer 1

分析 驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱，裝置A：高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯化鉀、氯氣和水，裝置A中生成氯氣，燒瓶上端濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍色，驗證氯氣的氧化性強于碘，裝置B：裝置B中盛有溴化鈉，氯氣進入裝置B中，氯氣氧化溴離子為溴單質(zhì)，溶液呈橙紅色，驗證氯的氧化性強于溴，氯氣有毒，能被氫氧化鈉吸收，浸有氫氧化鈉的棉花防止氯氣污染空氣，當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾，為驗證溴的氧化性強于碘，實驗時應(yīng)避免氯氣的干擾，當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，說明有大量的溴生成，此時應(yīng)關(guān)閉活塞a，否則氯氣過量，影響實驗結(jié)論，以此解答該題．

解答 解：（1）黃綠色氣體為氯氣，由高錳酸鉀和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學方程式為2KMnO₄+16HCl═5Cl₂↑+2MnCl₂+2KCl+8H₂O，氯氣中存在1對氯氯共用電子對，氯原子最外層達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子式為：，
故答案為：；2KMnO₄+16HCl═5Cl₂↑+2MnCl₂+2KCl+8H₂O；
（2）淀粉變藍色，說明有單質(zhì)碘生成，說明氯氣氧化性強于單質(zhì)碘，
故答案為：A中濕潤的淀粉-KI試紙變藍；
（3）氯氣的氧化性強于溴，將氯氣通入NaBr溶液中會有單質(zhì)溴生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Brˉ═Br₂+2Clˉ；
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，應(yīng)將C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中，如發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則靜至后CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色，
故答案為：打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D充分振蕩，靜置后CCl₄層溶液變?yōu)樽仙��?br />（5）為驗證溴的氧化性強于碘，實驗時應(yīng)避免氯氣的干擾，當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，說明有大量的溴生成，此時應(yīng)關(guān)閉活塞a，否則氯氣過量，影響實驗結(jié)論，
故答案為：保證C中的黃色溶液無Cl₂，排除Cl₂對溴置換碘實驗的干擾；
（6）因同一主族元素，從上到下，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，
故答案為：減弱；原子半徑逐漸增大；減弱．

點評 本題主要考查了鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱的驗證，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，根據(jù)實驗現(xiàn)象并用鹵素性質(zhì)進行解釋是解答關(guān)鍵，注意要排除干擾因素的存在，題目難度中等．