Question

通過金屬與鹽溶液的置換反應可以比較金屬還原性的強弱，通過非金屬間的置換反應，也可以比較非金屬氧化性的強弱．
實驗一：說明氯的氧化性強于碘．
Ⅰ．向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl₄后，滴加新制氯水，振蕩，CCl₄層變成紫色．
用離子方程式表示CCl₄層變紫色的原因

2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-

Ⅱ．如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl₄層會逐漸變淺，最后變成無色．
CCl₄層最后變成無色的原理如下，完成并配平該反應：

5

Cl₂

+

1

I₂+

6

H₂O

→

2

HIO₃+

10

HCl

Ⅲ．氯的非金屬性比碘強，用原子結構解釋原因：

同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多

，
原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱．
實驗二：說明氯元素的氧化性強于氮元素
下面裝置（燒瓶內(nèi)已無空氣）能實現(xiàn)Cl₂置換N₂的反應，請回答：
通入 Cl₂ 后：
Ⅰ．現(xiàn)象一：燒瓶中會出現(xiàn)白煙．白煙的成分是

NH₄Cl

．
Ⅱ．現(xiàn)象二：形成噴泉，NaOH溶液進入燒瓶．燒瓶內(nèi)壓強減小的原因是

燒瓶內(nèi)發(fā)生反應8NH₃（g）+3Cl₂（g）=N₂（g）+6NH₄Cl（s），氣體大量減少，燒瓶內(nèi)壓強低于大氣壓

． 寫出NaOH在燒瓶內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式

NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O，Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

Ⅲ．除上述現(xiàn)象外，能說明有N₂產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是

液體不能充滿燒瓶

．

Answer 1

分析：實驗一
I．氯氣能和碘離子發(fā)生置換反應，四氯化碳能萃取碘水中的碘；
II．氯氣有強氧化性，能氧化碘生成碘酸；
III．同主族元素從上到下，原子核外電子數(shù)增多，原子核吸引電子的能力降低；
實驗二
I．氯化銨是固體；
II．氨氣和氯氣反應生成氯化銨和氮氣，反應前后氣體的物質的量減小，所以壓強減小，銨根離子和氫氧根離子反應生成一水合氨，氯氣和氫氧根離子反應生成氯離子、次氯酸根離子和水；
III．氮氣和水不反應，所以在燒瓶內(nèi)要占有部分空間．

解答：解：實驗一：
Ⅰ．氯水中含有氯氣，氯氣和碘離子能發(fā)生置換反應生成碘單質，離子方程式為：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-，碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，且碘和四氯化碳不反應，四氯化碳和水不互溶，所以四氯化碳能萃取碘水中的碘，碘在四氯化碳中呈紫紅色，故答案為：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；
Ⅱ．氯氣具有強氧化性，能氧化碘單質生成碘酸，同時自身被還原生成氯化氫，該反應中氯元素化合價由0價變?yōu)?1價，碘元素化合價由0價變?yōu)?5價，所以其轉移電子數(shù)是10，再結合原子守恒配平方程式，所以反應方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl，故答案為：5Cl₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HCl；
Ⅲ．同主族元素從上到下，原子核外電子數(shù)增多，原子核吸引電子的能力降低，則得電子能力逐漸減弱，故答案為：同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多；
實驗二：Ⅰ．氯氣和氨氣反應生成氮氣和氯化銨，氯化銨是固體所以是白煙，故答案為：NH₄Cl；
Ⅱ．氨氣和氯氣反應生成氯化銨和氮氣，反應前后氣體的物質的量減小，所以壓強減小，燒堿溶液進入燒瓶，氨水中銨根離子和氫氧根離子反應生成一水合氨，離子反應方程式為：NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O；氯氣和氫氧根離子反應，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：燒瓶內(nèi)發(fā)生反應8NH₃（g）+3 Cl₂（g）=N₂（g）+6NH₄Cl（s），氣體大量減少，燒瓶內(nèi)壓強低于大氣壓，NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
Ⅲ．氮氣和水不反應，所以在燒瓶內(nèi)要占有部分空間，導致溶液不能充滿燒瓶，故答案為：液體不能充滿燒瓶．

點評：本題考查了元素周期律、噴泉實驗，明確元素周期律、噴泉實驗原理即可解答，難度中等．