X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原予序数依次增火的四种元素,其相关信息如下表:
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元素 |
相关信息 |
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X |
X的基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等 |
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Y |
Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍 |
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Z |
Z的基态原子价电于排布为nsn-1 |
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W |
W的单质是一种常见的红色金属,在潮湿的空气中易生成绿色的锈斑 |
(1)W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子核外有 个未成对电子。
(2)与Z同周期且依次相邻的两种元素的原子与Z比较,三者第一电离能的大小顺序为
[用元素符号表示];Y的氢化物在同族的氢化物中沸点反常,其原因是 。
(3)写出W的单质在潮湿的空气中生成绿色锈斑的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目 。
(4)往X、Y与氢三种元素组成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有三种氢,且数目比为1:2:3,写出其中一种分子的名称 。X、Y可以形成多种弱酸根离子,写出其中一种离子水解的的离子方程式
某化学兴趣小组同学在馓“证明海带中存在碘元素”的实验时,对课本上的描述:“海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在”产生了疑问。久置KI固体被氧化变质,呈浅黄色(有I2),KI固体直接加热时,为什么不被氧化呢?因此,小组同学针对I-被氧化条件除了氧气之外还需要什么条件进行了实验探究。
【提出假设】根据久置KI固体会被氧化而变质,结合空气的成分,首先排除 和稀有气体的影响。然后对KI变质条件提出合理假设:
假设一:需要H2O的参与;
假设二:需要CO2的参与;
假设三: 。
【实验验证】
(1)为了验证假设二,小组同学设计了以下实验方案;取10mLKI溶液(浓度较大)于5支试管中,向试管中通入CO2气体或者滴加盐酸。一段时间后对比试管中的颜色深浅,之后向试管中滴入淀粉溶液,再次对比试管中的颜色深浅,具体实验现象见下表:
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试管序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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通入CO2时间/min |
0 |
1 |
5 |
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滴加盐酸/滴 |
0 |
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3 |
6 |
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溶液中颜色对比 |
无色 |
浅黄色→黄色(依次加深) |
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滴加淀粉溶液后的颜色对比 |
无色 |
浅蓝色→蓝色(依次加深) |
小组同学通过实验现象深入思考了CO2在反应过程中的作用,得出结论:CO2气体同盐酸一样在KI被氧化的过程中提供 环境。
写出此实验中CO2与KI反应的化学方程式 。
(2)为了验证I-被氧化是否必须要有H2O的参与,小组同学设计了以下实验验证:
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实验步骤 |
预期现象和结论 |
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①取一份纯净的KI固体,分成两等份; |
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②一份加入到装有 的集气瓶A中; 一份加入到装有 的集气瓶A中; ③几天后观察。 |
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【交流提高】
由于空气中CO2和水蒸气的含量很低,导致在加热KI的过程中这两种气体很容易被“驱散”,不能很好地与KI接触,KI自然就不能被氧化。长时间保存碘化钾需要避光、 。