Question

【题目】某研究小组为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验：

Ⅰ.（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：___________________与盐酸反应最剧烈。

（2）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为__________________________________________

（3）资料显示：钠、镁、铝都可以用于制备储氢的金属氢化物。

NaH是离子化合物，能与水反应生成H2；NaAlH4是一种良好的储氢材料，与水反应也能产生氢气，其化学反应方程式为____________________________

Ⅱ．为验证氯、溴、碘三种元素的非金属性强弱，用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）

实验过程：

①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

③当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

④……

（4）A中发生反应生成氯气，请写出该反应的离子方程式：________________________

（5）B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是__________________________________________

（6）为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是___________________________

（7）过程③实验的目的是_________________________________________________

（8）请运用原子结构理论解释氯、溴、碘非金属性逐渐减弱的原因：_________________

Answer 1

【答案】 钾（K） S2－＋Cl2 = S↓＋2Cl－ NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 2MnO4－+16H++10Cl－ = 2Mn2++5Cl2↑+8H2O 吸收氯气 ， 防止污染 环境 打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色 确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱

【解析】Ⅰ．（1）金属活泼性顺序为：钾＞钠＞镁＞铝，所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾，反应速率最慢的是铝；（2）氯气氧化性强于硫单质，所以氯气能够与硫离子反应生成硫，反应的离子方程式为：S2-+Cl2＝S↓+2Cl-；（3）① NaH和水反应的方程式为：NaH+H2O＝NaOH+H2↑，其中水是氧化剂，NaH是还原剂；由上述反应不难发现NaAlH4中的H呈-1价，同样可以被水氧化为氢气，同时生成NaAlO2，即：NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑；

Ⅱ．（4）A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水的离子方程式为：2MnO4－+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；（5）B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是：吸收氯气，防止污染空气；（6）为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色，其中紫红色为I2溶解在CCl4呈现的颜色；（7）由于氯气能干扰溴与碘化钾的反应，因此过程③实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；（8）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。