Question

12．為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱，某小組用下圖所示裝置進行實驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢查）．

已知：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
實驗過程：
Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸．
Ⅱ．當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾．
Ⅲ．當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，關(guān)閉活塞a．
Ⅳ．…
（1）驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是KI淀粉試紙變藍．
（2）B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．
（3）為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ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．靜置后CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色．
（4）過程Ⅲ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．
（5）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（或電子層數(shù)逐漸增加），得電子能力逐漸減弱．

Answer 1

分析 裝置A中是高錳酸鉀固體和滴入的鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣和KI反應(yīng)生成I₂，I₂單質(zhì)遇到淀粉變藍色，生成的氯氣通入裝置B中和NaBr反應(yīng)生成溴單質(zhì)，證明氯氣氧化性大于溴，通過裝置C排除Cl₂對溴置換碘實驗的干擾，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，在四氯化碳中呈紫紅色，證明溴單質(zhì)氧化碘單質(zhì)，
（1）根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，并檢驗產(chǎn)物碘；
（2）B中氯氣與溴離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴單質(zhì)和氯離子；
（3）根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，并檢驗產(chǎn)物碘的存在；
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，實驗時應(yīng)避免氯氣的干擾；
（5）從原子結(jié)構(gòu)（電子層數(shù)、原子半徑）的角度分析．

解答 解：（1）因Cl₂的氧化性大于I₂的氧化性，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可發(fā)生：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，I₂能使淀粉變藍，
故答案為：淀粉KI試紙變藍；
（2）因Cl₂的氧化性大于Br₂的氧化性，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可發(fā)生：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（3）因Cl₂的氧化性大于I₂的氧化性，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，會發(fā)生反應(yīng)：Br₂+2I^-=I₂+2Br^-，同時檢驗產(chǎn)物碘的存在，所以為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象為：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．靜置后CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色，
故答案為：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．靜置后CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色；
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，實驗時應(yīng)避免氯氣的干擾，當B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時，說明有大量的溴生成，此時應(yīng)關(guān)閉活塞a，否則氯氣過量，影響實驗結(jié)論，
故答案為：確認C的黃色溶液中無Cl₂，排除Cl₂對溴置換碘實驗的干擾；
（5）因同一主族元素，從上到下，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，
故答案為：原子半徑逐漸增大（或電子層數(shù)逐漸增加）．

點評 本題主要考查了鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)，題目難度中等，注意掌握鹵素單質(zhì)的性質(zhì)及遞變規(guī)律，試題側(cè)重基礎(chǔ)知識的考查，培養(yǎng)了學生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力和化學實驗?zāi)芰Γ?/p>