Question

【題目】某研究小組為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計了如下實驗：

Ⅰ.（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預測實驗結(jié)果：___________________與鹽酸反應(yīng)最劇烈。

（2）向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強，反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________

（3）資料顯示：鈉、鎂、鋁都可以用于制備儲氫的金屬氫化物。

NaH是離子化合物，能與水反應(yīng)生成H2；NaAlH4是一種良好的儲氫材料，與水反應(yīng)也能產(chǎn)生氫氣，其化學反應(yīng)方程式為____________________________

Ⅱ．為驗證氯、溴、碘三種元素的非金屬性強弱，用下圖所示裝置進行試驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）

實驗過程：

①打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。

②當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。

③當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，關(guān)閉活塞a。

④……

（4）A中發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，請寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________

（5）B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是__________________________________________

（6）為驗證溴的氧化性強于碘，過程④的操作和現(xiàn)象是___________________________

（7）過程③實驗的目的是_________________________________________________

（8）請運用原子結(jié)構(gòu)理論解釋氯、溴、碘非金屬性逐漸減弱的原因：_________________

Answer 1

【答案】 鉀（K） S2－＋Cl2 = S↓＋2Cl－ NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 2MnO4－+16H++10Cl－ = 2Mn2++5Cl2↑+8H2O 吸收氯氣 ， 防止污染 環(huán)境 打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜止后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色 確認C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾 同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱

【解析】Ⅰ．（1）金屬活潑性順序為：鉀＞鈉＞鎂＞鋁，所以相同條件下與鹽酸反應(yīng)最激烈的是鉀，反應(yīng)速率最慢的是鋁；（2）氯氣氧化性強于硫單質(zhì)，所以氯氣能夠與硫離子反應(yīng)生成硫，反應(yīng)的離子方程式為：S2-+Cl2＝S↓+2Cl-；（3）① NaH和水反應(yīng)的方程式為：NaH+H2O＝NaOH+H2↑，其中水是氧化劑，NaH是還原劑；由上述反應(yīng)不難發(fā)現(xiàn)NaAlH4中的H呈-1價，同樣可以被水氧化為氫氣，同時生成NaAlO2，即：NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑；

Ⅱ．（4）A中高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化鉀、氯化錳和水的離子方程式為：2MnO4－+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；（5）B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是：吸收氯氣，防止污染空氣；（6）為驗證溴的氧化性強于碘，過程④的操作和現(xiàn)象是打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜止后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色，其中紫紅色為I2溶解在CCl4呈現(xiàn)的顏色；（7）由于氯氣能干擾溴與碘化鉀的反應(yīng)，因此過程③實驗的目的是確認C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾；（8）氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。