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，據此回答；
（4）根據實驗現象結合氧化劑的氧化性強于氧化產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根據反應方程式結合化合價的變化和電子轉移來計算；
③根據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象判斷，題目難度中等．