题目内容
【题目】实验小组制备高铁酸钾
并探究其性质。
资料：
为紫色固体，微溶于
溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生
，在碱性溶液中较稳定。
(1)制备(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应的离子方程式为_________(锰被还原为
)。
②请在B方框内将除杂装置补充完整，并标明所用试剂__________。
③
中得到紫色固体和溶液。中主要反应的化学方程式为___________。
(2)探究的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有
。为证明是否氧化了
而产生，设计以下方案：
方案Ⅰ | 取少量a，滴加 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将 |
由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有的离子为____，但该离子的产生不能判断一定是将氧化，该离子还可能由_______产生(用离子方程式表示)。
②根据的制备实验得出：氧化性
(填“＞”或“＜”)，而方案Ⅱ实验表明，和的氧化性强弱关系相反，原因是________________。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性
，验证实验如下：将溶液
滴入
和足量
的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性
。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：_______________。
【答案】
＞ 溶液的酸碱性不同 能，
在过量酸的作用下完全转化为和
，溶液浅紫色一定是
的颜色
【解析】
装置A制备氯气，装置B净化氯气，通入装置C中与氢氧化铁反应制备高铁酸钾，装置D用来吸收尾气，据此解答。
（1）①高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水，化学反应方程式为：2KMnO4 + 16HCl＝2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O，离子反应方程式为：
↑，故答案为：↑。
②制备的氯气中含有少量挥发出来的HCl气体，用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体，则除杂装置：
，故答案为：。
③氯气与氢氧化钾和氢氧化铁反应生成高铁酸钾、氯化钾和水，反应的化学方程式为：，故答案为：。
（2）①方案Ⅰ中，滴加
溶液至过量，溶液呈红色可知a中含有，产生不能判断一定是
将
氧化，还可能是在酸性环境下高铁酸钾发生歧化反应生成，其离子反应方程式为：，故答案为：。
②制备的反应为：，氯气作氧化剂，其氧化性
＞，而与方案Ⅱ实验的和的氧化性强弱关系相反的原因是溶液的酸碱性不同，故答案为：溶液的酸碱性不同。
③该实验现象能证明氧化性：
，因为在过量酸的作用下完全转化为和，溶液浅紫色一定是的颜色，故答案为：能，在过量酸的作用下完全转化为和，溶液浅紫色一定是的颜色。
【题目】X、Y、Z、R、W为常见的主族元素，根据下表信息回答问题：
元素 | 元素性质或原子结构信息 |
X | 短周期元素原子半径最大(稀有气体元素不参与比较) |
Y | +3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同 |
Z | 原子核外M电子层与K电子层的电子数相等 |
R | 与Z同周期，主要化合价为1、+7 |
W | 原子结构示意图： |
（1）写出元素X的原子结构示意图_____；元素W在周期表中位置_____。
（2）Y、Z最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较_____>_____（填化学式）。
（3）用电子式表示X和R形成化合物的过程：_____。
（4）下列对于W及其化合物的推断中，正确的是_____（填序号）。
①W的最低负化合价与R的最低负化合价相同
②W的氢化物的稳定性弱于R的氢化物的稳定性
③W的单质可与X和R形成的化合物的水溶液发生置换反应
④W的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强
（5）为验证卤族部分元素单质氧化性的递变规律，设计如图装置进行实验，请回答：
①A中发生的反应的离子方程式是_____。
②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是_____(用离子方程式表示)。
③为验证Br2与I2的氧化性强弱：通入一定量R的单质，充分反应后，将A中液体滴入试管内，取下试管，充分振荡、静置，可观察到_____。该实验必须控制加入的R单质的量，否则得不出Br2的氧化性比I2强。理由是______。
④从原子结构的角度解释卤族元素单质氧化性逐渐减弱的原因：______。