Question

【題目】某化學(xué)課外活動(dòng)小組為了驗(yàn)證元素化學(xué)性質(zhì)遞變規(guī)律，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。

Ⅰ．探究1：驗(yàn)證同周期X、Y、Z三種元素金屬性遞變規(guī)律

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1、各取1.0g金屬X和金屬Z，分別加入到5mL水中	金屬X與水反應(yīng)比金屬Z劇烈
2、各取1.0g的金屬Z和金屬Y(形狀相同)，分別加入到5mL1.0mol/L鹽酸中。	金屬Z與鹽酸反應(yīng)比金屬Y劇烈

通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三種元素金屬性由強(qiáng)到弱是_____，則下列判斷正確的是（__________）

A.原子序數(shù)：Y＞Z＞X B.原子的最外層電子數(shù)X＞Y＞Z

C.原子半徑：Y＞Z＞X D.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性最強(qiáng)

Ⅱ．探究2：驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

(1)裝置A中盛放的試劑是_______（填選項(xiàng)），化學(xué)反應(yīng)方程式是_________。

A．Na2SO3溶液 B．Na2S溶液 C．Na2SO4溶液

(2)下列不能用于驗(yàn)證氯元素比硫元素非金屬性強(qiáng)的依據(jù)為______（填選項(xiàng)）。

A.HCl比H2S穩(wěn)定

B.HClO氧化性比H2SO4強(qiáng)

C.HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)

D.鐵與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而硫與鐵反應(yīng)生成FeS

(3)若要驗(yàn)證非金屬性：Cl>I，裝置A中加入淀粉碘化鉀混合溶液，觀察到裝置A中溶液_______的現(xiàn)象，即可證明。用原子結(jié)構(gòu)理論解釋非金屬性Cl>I的原因：同主族元素從上到下，________________。

Answer 1

【答案】X>Z>Y A B Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ B 變藍(lán) 原子半徑遞增，得電子能力遞減

【解析】

I.金屬越活潑，與水或酸反應(yīng)置換出氫氣越容易；

根據(jù)同一周期的元素，原子序數(shù)越大，原子的最外層電子數(shù)越多，原子半徑越小，元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越弱分析判斷；

II. (1)要驗(yàn)證Cl的非金屬性比S強(qiáng)，可通過單質(zhì)之間的置換反應(yīng)判斷；

(2)根據(jù)判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法進(jìn)行判斷；

(3)活動(dòng)性強(qiáng)的可以將活動(dòng)性弱的置換出來，結(jié)合碘單質(zhì)遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色判斷；同一主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，原子獲得電子的能力逐漸減弱。

I.根據(jù)實(shí)驗(yàn)1可知X、Z與水混合，金屬X與水反應(yīng)比金屬Z劇烈，說明金屬活動(dòng)性X>Z；根據(jù)實(shí)驗(yàn)2：等質(zhì)量的金屬Z和金屬Y分別加入到5mL1.0mol/L鹽酸中，金屬Z與鹽酸反應(yīng)比金屬Y劇烈，說明金屬活動(dòng)性Z>Y，故三種金屬活動(dòng)性X>Z>Y；

A.同一周期的元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，金屬活動(dòng)性越弱，所以原子序數(shù)：X<Z<Y；A正確；

B.同一周期的元素，原子最外層電子數(shù)越多，原子半徑越小，元素的金屬性越弱，所以三種元素的原子的最外層電子數(shù)X<Z<Y，B錯(cuò)誤；

C.同一周期的元素，原子最外層電子數(shù)越多，原子半徑越小，元素的金屬性越弱，由元素的金屬性X>Z>Y，可知原子半徑：Y<Z<X，C錯(cuò)誤；

D.Y的金屬性最弱，所以Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性最弱，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是A；

II. (1) A.Cl2可以與Na2SO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生HCl、Na2SO4，但不能判斷Cl與S非金屬性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；

B.Na2S溶液與Cl2發(fā)生反應(yīng)：Cl2+Na2S=2NaCl+S↓，會(huì)看到溶液中產(chǎn)生淡黃色渾濁，因此可以證明元素的非金屬性Cl>S，B正確；

C.Cl2與Na2SO4溶液不能反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，不能判斷Cl與S非金屬性強(qiáng)弱，C錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是B；

(2)A.元素的非金屬性越強(qiáng)，其相應(yīng)的氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng)，根據(jù)HCl比H2S穩(wěn)定可知元素的非金屬性Cl>S，A不符合題意；

B.HClO氧化性比H2SO4強(qiáng)，與元素的非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)，B符合題意；

C.元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，由于HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)，可知元素的非金屬性Cl>S，C不符合題意；

D.鐵與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而硫與鐵反應(yīng)生成FeS，說明Cl2的氧化性比S強(qiáng)，從而可證明元素的非金屬性Cl>S，D不符合題意；

故合理選項(xiàng)是B；

(3)活動(dòng)性強(qiáng)的可以將活動(dòng)性弱的置換出來，將Cl2通入KI淀粉溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色；Cl元素的非金屬性比I強(qiáng)是由于同主族元素從上到下，原子半徑遞增，得電子能力遞減，故單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。