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7.某同学做同主族元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象.现在请你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:①试管;②胶头滴管(请填写一件主要的玻璃仪器).
     药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳.
(3)实验内容:(在下列空格内填写相关内容)
序号实验方案实验现象化学方程式
将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳溶液,振荡、静置加入氯水后,溶液由无色变为橙色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层变为橙红色Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
将少量溴水加入盛有碘化钾溶液的试管中,用力振荡后加入少量四氯化碳溶液,振荡、静置加入溴水后,溶液由无色变为褐色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层变为紫红色
(4)实验结论:同一主族,自上而下,元素原子得电子能力依次减弱.
(5)请用原子结构理论简单说明上述结论的原因:同一主族,自上而下,元素原子的核外电子层数增多,原子半径增大,核对外层电子的引力逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱.

分析 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.
(1)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;
(2)实验在试管内进行,移取液体时用胶头滴管;
(3)①根据实验方案可知,将氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,并做萃取实验;
②探究同一主族元素性质的递变规律,溴单质的氧化性强碘单质,将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中,产生碘单质,然后再用少量四氯化碳萃取,碘单质溶解在萃取剂四氯化碳中;
(4)氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来,而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来,说明氧化性是氯气强于溴单质,溴单质强于碘单质,元素的非金属性越强,得出同主族元素性质的递变规律;
(5)依据原子结构理论解答即可.

解答 解:(1)氯、溴、碘为同一主族元素,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,
故答案为:探究同一主族元素性质的递变规律;
(2)实验在试管内进行,移取液体时用胶头滴管,
故答案为:胶头滴管;
(3)①根据实验实验方案可知,将氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,发生反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,并做萃取实验,滴入少量四氯化碳,振荡,四氯化碳层变为橙红色;
②溴单质的氧化性强碘单质,探究同一主族元素性质的递变规律,根据实验现象可知,需将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中,产生碘单质,然后再用少量四氯化碳萃取,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为紫红色,
故答案为;

序号实验方案实验现象化学方程式
 橙红色Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 
碘化钾  

(4)氯气能将溴离子从其水溶液中置换出来,而溴单质能将碘离子从其水溶液中置换出来,说明氧化性是氯气强于溴单质,溴单质强于碘单质,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,即同一主族,自上而下,元素原子得电子能力依次减弱,
故答案为:同一主族,自上而下,元素原子得电子能力依次减弱;
(5)依据原子理论解释为:同一主族元素,自上而下,随原子序数的增加,原子半径逐渐增大,原子核对于核外电子的引力渐强,原子失电子能力减弱,
故答案为:同一主族,自上而下,元素原子的核外电子层数增多,原子半径增大,核对外层电子的引力逐渐减弱,得电子能力逐渐减弱.

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,非金属得到电子的能力强弱比较方法和反应现象判断,侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下NA个SO3的体积为22.4 L
B.1 mol Fe与足量的HCl反应,转移的电子数为3NA
C.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子
D.标准状况下,22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.在25℃下,稀释HA、HB两种酸溶液,溶液pH变化的曲线如图所示,其中V1表示稀释前酸的体积,V2表示稀释后溶液的体积.下列说法正确的是(  )
A.lg$\frac{{V}_{2}}{{V}_{1}}$=6时,HA溶液的pH=8
B.pH相同时,c(HA)>c(HB)
C.曲线上a、b两点  $\frac{[{B}^{-}]}{[HB][O{H}^{-}]}$  一定不相等
D.25℃时,NaA溶液的pH一定小于NaB溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.(1)刘安《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”是古代湿法炼铜的真实写照.除去CuSO4溶液中少量的Fe2+,可以按照下面的流程进行:

已知:Fe2+、Cu2+、Fe3+三种离子开始沉淀和完全沉淀时溶液pH值如表:
金属
离子
pH
开始沉淀完全沉淀
Fe2+7.69.6
Cu2+4.46.4
Fe3+2.73.7
①下列物质中适合作为试剂X的是A
A.H2O2                 B.KMnO4C.HNO3                D.Cl2
②加入的Y及调节的pH范围是A
A.Cu(OH)2 3.7~4.3     B.CuO  3.7~6.4
C. NaOH  3.7~4.2       D.NH3•H2O 3.7~4.0
(2)已知常温下,KspCu(OH)2]=2×10-20,通过上述流程得到的CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH大于5.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2•xH2O).有如下操作:

已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解.
(1)溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+.能检验溶液A中Fe2+的试剂为①(填编号,下同)     ①KMnO4   ②(NH42S   ③NaOH   ④KSCN
(2)氧化剂可选用①④.
①Cl2    ②KMnO4     ③HNO3    ④H2O2
(3)要得到较纯的产品,试剂可选用③④⑤.
①NaOH      ②FeO     ③CuO      ④Cu(OH)2   ⑤Cu2(OH)2CO3
(4)欲测定溶液A中的Fe2+的浓度,实验前,首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外,还需250mL容量瓶,下列滴定方式中(夹持部分略去),最合理的是b(填序号)

写出滴定反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(5)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)中x的值,某兴趣小组设计了两种实验方案:(已知CuCl2的摩尔质量为135g/mol;H2O的摩尔质量为18g/mol)
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1g.
方案二:称取m g晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止,冷却,称量所得固体的质量为n2g.
试评价上述两种实验方案:其中正确的方案是二,
据此计算得x=$\frac{80m-135{n}_{2}}{18{n}_{2}}$(用含m、n1或n2的代数式表示).
(6)某同学想利用氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积(约8mL).

试从上图中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接G,F接I;B接D,E接C;
(7)若装入的饱和食盐水为75mL(氯化钠足量,电解前后溶液体积变化可忽略,假设两极产生的气体全部逸出),当测得氢气为8.4mL(标准状况)时停止通电.将U形管内的溶液倒入烧杯,其pH约为12.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.某温度时,AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.d点没有AgCl的不饱和溶液
B.c点对应的Ksp 等于a点对应的Ksp
C.加入AgNO3,可以使溶液由c点变到d点并保持不变
D.加入少量水,平衡右移,Cl- 浓度减小

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.已知   从A出发,发生图示中的一系列反应,其中B和C按1:2反应生成Z,F和E按1:2反应生成W,W和Z互为同分异构体.

回答下列问题:
(1)写出反应类型:①加成反应,④酯化反应.
(2)C中所含官能团的名称是羧基.
(3)写出化学反应方程式:
③2CH3CH2OH+O2 $→_{△}^{催化剂}$2CH3CHO+2H2O,
+2CH3COOH$?_{△}^{浓硫酸}$+2H2O.
(4)与B互为同分异构体,属于酚类且苯环上只有两个互为对位取代基的化合物有4种,结构简式为:任意2个 (任写两种)
(5)F苯环上的一氯取代物只有1种,A的结构简式可能为(只写一种即可)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.1mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子
C.1molCl2参加的氧化还原反应,反应过程中转移电子数都是2NA
D.常温常压下,92gNO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.NO2与SO2能发生反应:NO2+SO2?SO3+NO,某研究小组对此进行相关实验探究.
(1)已知:2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
 2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
则 NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8KJ/mol.
(2)实验中,尾气可以用碱溶液吸收.NaOH溶液吸收N02时,发生的反应为:2NO2+2OH-═NO2-+NO3-+H2O,反应中形成的化学键是共价键(填化学键的类型);用NaOH溶液吸收少量SO2的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O.
(3)在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[n0(NO2):n0 (SO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]. 部分实验结果如图所示:
①当容器内d(填标号)不再随时间的变化而改变时,可以不断反应达到了化学平衡状态.
a.气体的压强
b.气体的平均摩尔质量
c.气体的密度
d.NO2的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是降低温度.
③若A点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0 mol•L-1,经过t min达到平衡状态,该时段化学反应速率v(NO2)=$\frac{{c}_{0}}{5t}$mol•L-1•min -1
④图中C、D两点对应的实验温度分别为Tc和Td,通过计算判断::Tc=Td(填“>”、“=”或“<”).

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