Question

16．卤族元素是典型的非金属元素，其单质及其化合物具有广泛的用途．已知：KMnO₄与浓盐酸常温下反应可生成氯气．根据所学化学知识及所给信息，回答下列有关问题：
（1）下列可以用来判断氯、溴、碘元素非金属性强弱的是②④⑤（填序号）．
①Cl₂、Br₂、I₂的颜色逐渐加深；
②Cl₂、Br₂、I₂的氧化性逐渐减弱；
③HCl、HBr、HI的酸性依次减弱；
④HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱；
⑤Cl₂、Br₂、I₂和H₂反应条件由光照（或点燃）→一定温度→持续加热；条件由易到难；
⑥AgCl、AgBr、AgI的颜色逐渐加深．
（2）某化学探究小组选用图1所示的装置和下列所给的试剂来证明非金属性：Cl＞I，请你按照他们的设计思路完成该实验．
可供选择的试剂有：①稀盐酸，②浓硫酸，③MnO₂，④浓盐酸，⑤淀粉碘化钾溶液，⑥KMnO₄，⑦NaOH溶液；⑧硝酸银溶液
烧瓶A中应盛放的药品是⑥（填序号），试管C中应盛放的药品是⑤（填序号），则装置D的作用是吸收未反应完的氯气，防止污染环境．观察到C中溶液变蓝现象，即可证明非金属性Cl＞I．
（3）一定条件，在水溶液中1mol Cl^-、ClO_X^-（x=1，2，3，4）的能量（KJ）相对大小如图2所示．
①D是ClO₄^-（填离子符号）．
②B→A+C反应的离子方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-；生成1molC时，放出117KJ的热（填吸收或放出以及具体数值）

Answer 1

分析 （1）比较两种元素的非金属性强弱，可根据单质之间的置换反应、与氢气反应的难易程度、氢化物的稳定性以及最高正价氧化物对应水化物酸性强弱，据此分析；
（2）KMnO₄与浓盐酸反应生成氯气，氯气具有强氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，由此分析解答；
（3）①根据图2可知，D中Cl元素化合价为+7价，根据ClO_X^-中化合价代数和为-1判断x值；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，据此答题．

解答 解：（1）①Cl₂、Br₂、I₂的颜色逐渐加深，是物理性质，无法比较非金属性强弱，故①错误；
 ②Cl₂、Br₂、I₂的氧化性逐渐减弱，说明非金属性减弱，能够据此判断氯、溴、碘元素非金属性强弱，故②正确；
③HCl、HBr、HI的酸性不是最高价含氧酸，无法据此判断非金属性强弱，故③错误； ④HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱，说明非金属性减弱，能够据此判断氯、溴、碘元素非金属性强弱，故④正确；
⑤Cl₂、Br₂、I₂和H₂反应条件由光照（或点燃）→一定温度→持续加热，条件由易到难，说明非金属性减弱，能够据此判断氯、溴、碘元素非金属性强弱，故⑤正确；
⑥AgCl、AgBr、AgI的颜色逐渐加深，与非金属性强弱无关，无法据此判断氯、溴、碘元素非金属性强弱，故⑥错误；
故答案为：②④⑤；
（2）KMnO₄与浓盐酸反应生成氯气，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，故C中溶液变为蓝色，氯气与淀粉碘化钾混合溶液反应离子方程式为：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，则证明了非金属性：Cl＞I，所以烧瓶A中应盛放的药品是KMnO₄；试管C中应盛放的药品是粉碘化钾溶液，则装置D的作用是用氢氧化钠吸收多余的氯气，防止污染环境；当观察到现象溶液变为蓝色可证明非金属性Cl＞I，
故答案为：⑥；⑤；吸收未反应完的氯气，防止污染环境；C中溶液变蓝；
（3）①根据图象知，D中Cl元素化合价为+7价，所以ClO_x^-中x为4，则D为ClO₄^-，
故答案为：ClO₄^-；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以生成1molClO₃^-时，放出117kJ的热，
故答案为：3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-；放出117．

点评 本题考查实验方案设计，涉及非金属性强弱的比较，反应热的有关计算等知识，题目难度中等，明确物质的性质是解本题关键，试题有利于提高学生的分析能力及化学实验能力．