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19.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.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-、ClOX-(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)

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ClOX-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)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,
①Cl2、Br2、I2的颜色逐渐加深,是物理性质,不能比较非金属性强弱;
 ②Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱,说明非金属性减弱;
③HCl、HBr、HI的酸性不能判断非金属性强弱;
 ④HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱,说明非金属性减弱;
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,说明非金属性减弱;
⑥AgCl、AgBr、AgI的颜色逐渐加深,与非金属性强弱无关,
故选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,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,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ClOx-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,明确物质的性质是解本题关键,同时考查学生灵活运用知识解答问题的能力,题目难度中等.

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