Question

7．某學生做同主族元素性質遞變規律的實驗時，自己設計了一套實驗方案，并記錄了有關實驗現象．請你幫助該學生整理并完成實驗報告．
（1）實驗目的：探究同一主族元素性質的遞變規律
（2）實驗用品：
儀器：①試管；②膠頭滴管 （請填寫兩種主要玻璃儀器）．
藥品：氯水、溴水、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、四氯化碳．
（3）實驗內容（在下列空格內填寫相關內容）

序號	實驗方案	實驗現象
①	將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩	加入氯水后，溶液由無色變為橙色，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變為橙紅色
②	將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中， 振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩	加入溴水后，溶液由無色變為褐色，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變為紫紅色

（4）實驗結論：同一主族元素，自上而下，元素的非金屬性依次減弱
（5）問題和討論：
①請用物質結構理論簡單說明得出上述結論的原因：同一主族元素，自上而下，元素原子的電子層數增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱
②由于F₂過于活潑，很難設計一個簡單的實驗驗證其氧化性的強弱．試至少列舉1個事實說明F的非金屬性比Cl強：HF的穩定性強于HCl．

Answer 1

分析 氯氣具有氧化性，能將溴離子氧化為溴單質，溴單質在有機層顯示橙紅色；溴單質能將碘離子氧化為碘單質，碘單質在有機層中顯示紫紅色，據此回答；
（1）根據實驗現象結合氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性來得出同主族元素性質的遞變規律；
（2）實驗在試管內進行，移取液體時用膠頭滴管；
（3）①根據實驗現象可知，將氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，并做萃取實驗；
②溴單質的氧化性強碘單質，所以將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中，產生碘單質，然后再用少量四氯化碳萃取，碘單質溶解在萃取劑四氯化碳中；
（4）氯氣能將溴離子從其水溶液中置換出來，而溴單質能將碘離子從其水溶液中置換出來，說明氧化性是氯氣強于溴單質，溴單質強于碘單質，元素的非金屬性越強，即非金屬性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性質的遞變規律：同主族元素性質相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱；
（5）①依據原子結構理論解答即可；
②根據單質和氫氣化合得到的氫化物的穩定性可以得出元素的非金屬性強弱順序．

解答 解：（1）根據實驗現象結合氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性來得出同主族元素性質的遞變規律，故答案為：探究同一主族元素性質的遞變規律；
（2）實驗在試管內進行，移取液體時用膠頭滴管，故答案為：試管；膠頭滴管；
（3）①根據實驗現象可知，將氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，并做萃取實驗，所以實驗方案為：將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩；
②溴單質的氧化性強碘單質，所以將少量溴水滴入盛有少量KI溶液的試管中，產生碘單質，然后再用少量四氯化碳萃取，碘單質溶解在萃取劑四氯化碳中，所以實驗現象為：加入溴水后，溶液由無色變為褐色，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變為紫紅色；故答案為；

序號	實驗方案	實驗現象
①	將少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的試管中，振蕩；再滴入少量四氯化碳，振蕩
②		加入溴水后，溶液由無色變為褐色，滴入四氯化碳后，水層顏色變淺，四氯化碳層（下層）變為紫紅色

；
（4）氯氣能將溴離子從其水溶液中置換出來，而溴單質能將碘離子從其水溶液中置換出來，說明氧化性是氯氣強于溴單質，溴單質強于碘單質，元素的非金屬性越強，即非金屬性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性質的遞變規律：同主族元素性質相似，且從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，
故答案為：同一主族元素，自上而下，元素的非金屬性依次減弱；
（5）①依據原子理論解釋為：同一主族元素，自上而下，隨原子序數的增加，原子半徑逐漸增大，原子核對于核外電子的引力漸強，原子失電子能力減弱，
故答案為：同一主族元素，自上而下，元素原子的電子層數增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱；
②單質和氫氣化合得到的氫化物的穩定性：HF＞HCl，故答案為：HF的穩定性強于HCl．

點評 本題考查了同主族元素性質遞變規律的性質實驗設計和驗證，金屬失電子，非金屬得到電子的能力強弱比較方法和反應現象判斷，題目難度中等．