题目内容
【题目】某同学做同主族元素性质的相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案 | 实验现象 |
a、将新制氯水滴入溴化钠溶液中,振荡,再加入适量CCl4,振荡后静置 | A.浮在水面上,熔成小球,快速游动,最后消失 |
b、将一小块金属钠放入冷水中 | B.分层,上层无色,下层紫红色 |
c、将溴水滴入NaI溶液中,振荡,再加入适量CCl4,振荡后静置 | C.浮在水面上,熔成小球,快速游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失 |
d、将一小块金属钾放入冷水中 | D.分层,上层无色,下层橙红色 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:探究同主族元素性质的相似性和递变性。
(2)实验用品:
①仪器:___、___、镊子、小刀、玻璃片等。
②试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L-1NaBr溶液、0.1mol·L-1NaI溶液、CCl4等。
(3)实验内容:
①找出实验方案对应的实验现象a对应___、b对应___、c对应___、d对应___。
②分别写出实验方案a和b的离子方程式___、___。
(4)实验结论:____。
(5)通过以上结论判断第ⅦA族的元素的氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱___。
【答案】胶头滴管 试管 D A B C 2Br-+Cl2=2Cl-+Br2 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 同主族的元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱 HF>HCl>HBr>HI、HClO4>HBrO4>HIO4
【解析】
本实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性,由于同主族元素原子最外层电子数相同,所以同主族元素性质具有相似性.同主族元素从上到下,电子层数增加,原子半径增大,原子核对最外最外层电子引力变小,失电子能力增强,得电子能力减弱,据此解答。
(2)①该试验涉及滴加溶液,则需胶头滴管,各物质之间的反应需要在试管中进行,所以还需要的仪器时胶头滴管、试管;
(3)①根据分析可知氯气的氧化性大于Br2,所以将新制氯水滴入溴化钠溶液中,振荡,再加入适量CCl4,振荡后静置可以观察到分层,上层无色,下层橙红色,即a对应D;同理c对应B;根据分析可知K要比Na的还原性强,更活泼,所以与水反应时更剧烈,则b对应A,d对应C;
②方案a的离子方程式为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2;方案b的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(4)钠和钾都与水反应,但反应剧烈程度不同,钾比钠活泼;氯、溴、碘同属于同主族元素,实验的反应和现象可知,氯气置换出溴单质,溴单质可以置换出碘单质,说明氧化性:氯气>溴单质>碘单质,综上所述:同主族的元素从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱;
(5)非金属性越强,气态氢化物越稳定,最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以稳定性:HF>HCl>HBr>HI,酸性:HClO4>HBrO4>HIO4。
【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下:
(1)检测锈蚀产物
主要成分的化学式 | |||
Fe3O4 | Fe2O3·H2O | FeO(OH) | FeOCl |
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
①Fe转化为Fe2+。
②Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为________。
③FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是________(填字母)。
a.氧化剂
b.还原剂
c.既不是氧化剂也不是还原剂
④Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀:Fe3O4+____O2+____H2O=____FeO(OH)(将反应补充完全)。
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层,方法如下:
将铁器浸没在盛有0.5mol·L-1Na2SO3、0.5mol·L-1NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90℃。一段时间后,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
①检测洗涤液中Cl-的方法是__________________________________________________。
②脱氯反应:FeOCl+OH-=FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小:________________。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是
______SO32-+______FeO(OH)=______SO42-+_____Fe3O4+______H2O(将反应补充完全)。