18.X、Y、Z、R是中学化学常见的4种主族元素,原子序数依次增大.Y在周期表前20号元素中原子半径最大;X、Y可以形成YX型离子化合物,且离子核外电子数相等;Z、R可以形成共价分子RZ,两原子最外层均达到8电子结构,R显+1价.回答下列问题:
(1)Y的单质与水反应的化学方程式是2K+2H2O=2KOH+H2↑.
(2)R元素在周期表中位于第戊周期ⅦA族.
(3)根据原子结构理论预测:按X、Z、R顺序,原子核外电子层数依次递增,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,所以X、Z、R三种元素的非金属性由强及弱的顺序是Cl>Br>I(填写元素符号).
(4)为了证明这一结论,甲同学设计了如下实验:
序号实验内容实验现象用离子方程式解释现象
实验Ⅰ向YZ的水溶液中,加入少许CCl4,逐滴滴加X单质的水溶液,振荡.CCl4层颜色变成橙红色发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
实验Ⅱ向上述溶液中加入少量YR的水溶液,振荡.CCl4层颜色变成紫红色发生反应的离子方程式是Br2+2I-=2Br-+I 2
乙同学分析后认为:用甲同学的实验设计比较R、Z的非金属性不够严谨,你认为他的理由可能是实验I结束后Cl2可能剩余.
丙同学为了比较R、Z的非金属性,在甲同学方案的基础上补充设计了如下实验:
向Y、Z、R简单离子的混合溶液中,加入少许CCl4,滴加少量X单质的水溶液,振荡,观察CCl4层的颜色.
丙同学的设计依据是在含有I-、Br-离子溶液中加入少量Cl2,还原性强的物质先被氧化.
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