题目内容

20．某学生在做元素性质与原子结构关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象．请帮助该学生整理并完成实验报告．
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律．
（2）实验用品：仪器：试管、胶头滴管
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳
（3）实验内容（在下表横线中填写相关内容）
序号实验方案实验现象
①向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈橙红色
②向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置液体分为两层，下层呈紫红色
（4）实验结论：同主族元素从上到下，元素原子的得电子能力逐渐减弱．
（5）问题和讨论
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-、2I-+Br2=2Br-+I2．
②由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱．试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强：HF的稳定性比HCl的强、F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧．

分析 （3）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，据此回答；
（4）根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律；
（5）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质；
②根根据单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性、单质之间的置换反应可以得出元素的非金属性强弱顺序．

解答 解：（3）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质更易溶于四氯化碳中，在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质单质更易溶于四氯化碳中，在有机层中显示紫红色，故答案为：橙红；紫红；
（4）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，所以氧化性是氯气强于溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质，所以氧化性是溴单质强于碘单质，氧化性越强，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，
故答案为：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱；
（5）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br-+Cl2=2Cl-+Br2，溴单质能将碘离子氧化为碘单质2I-+Br2=2Br-+I2；
故答案为：2Br-+Cl2=2Cl-+Br2；2I-+Br2=2Br-+I2；
②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性：HF＞HCl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧，所以F的非金属性比Cl强；
故答案为：HF的稳定性强于HCl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧．

点评 本题考查了同主族元素性质递变规律的性质实验设计和验证，金属失电子，非金属得到电子的能力强弱比较方法和反应现象判断，题目难度中等．

练习册系列答案
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10．下列各组物质中属于同分异构体的是（　　）
A．葡萄糖和果糖B．甲烷和乙烷C．16O和18OD．淀粉和纤维素
11．下表为元素周期表的一部分用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题．
主族
周期		ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2④⑤⑥⑦
3②③⑧⑩
4①⑨
（1）在上表所列出的短周期元素中，原子半径最小的是F（除稀有气体元素）；形成的气态氢化物最稳定的是HF；最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4；简单阳离子半径最小的是Al3+．
（2）写出④与⑧元素组成的分子的电子式：，该分子含有极性（填“极性”或“非极性”）键；⑤元素形成的单质的结构式为N≡N⑧元素形成简单离子的结构示意图为．
（3）②与⑧形成的化合物溶于水所克服的微粒间作用力为离子键．
（4）①②③几种元素最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是KOH，元素①单质和⑥的氢化物反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑．
（5）⑦⑧⑨元素的离子的还原性由强到弱顺序为Br-＞Cl-＞F-．
8．有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类（填序号）．
①乙烷在空气中燃烧                  ②由乙炔制氯乙烯
③甲烷与氯气在光照的条件下反应      ④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑤乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色        ⑥实验室制乙烯
⑦由甲苯制取TNT                ⑧溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液共热
⑨乙苯的制备：
（1）其中属于取代反应的是③⑦；属于氧化反应的是①④；属于加成反应的是②⑤⑨；属于消去反应的是⑥⑧；
（2）写出⑦和⑧的化学方程式：
⑦
⑧．
15．下列关于卤素的叙述说法错误的是（　　）
A．单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深
B．元素的最高化合价均为+7
C．从上到下原子半径递增
D．从上到下非金属性减弱
5．下列各组物质中，互为同系物的是（　　）
A．CH2=CHCH2CH3和B．和
C．和CH3CH2CH2CH3D．CH3CH2Cl与CH3CH2CH2Cl
12．甲醇（CH3OH中C的化合价为-2）燃料电池可用作电动汽车电源，如图1为电池示意图．在电池的一极通入甲醇，另一极通入氧气，工作时H+由负极移向正极．回答下列问题

（1）通甲醇一端为负极，正极反应为：O2+4H++4e-=2H2O；
（2）该电池总反应的方程式为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O；
（3）若用该电池电解硫酸铜溶液，如图2所示，图3中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量．若E代表的生成物是铜，则F所代表的物质是O2，当x=3mol时，消耗的甲醇的物质的量为0.5mol．
9．实验开放日，小江抽到了有关金属性质的实验．
（1）他将铝片投入稀硫酸中，没有明显现象，则在投入之前铝片已发生4Al+3O2=2Al2O3（填化学方程式）反应．
（2）现有形状大小完全相同的铝片、铜片和铁片，从下列药品中选一种来验证三者的活动性顺序，一定不能够选择的有②． （填序号，可多步实验）
①稀硫酸 ②硫酸铝溶液 ③硫酸铜溶液 ④硫酸亚铁溶液
（3）将一定量的铝粉和铁粉加入到硫酸铜溶液中，一定发生的反应是：2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu（填化学方程式）．充分反应后，溶液为无色，则容器内一定含有的固体有铜（填名称）．
10．下列分子的电子式书写正确的是（　　）
A．氨
B．四氯化碳
C．氮
D．二氧化碳${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$C${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{O}}{••}$${\;}_{•}^{•}$

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