Question

【題目】某化學課外活動小組為了驗證元素化學性質遞變規律，進行如下實驗探究。

Ⅰ．探究1：驗證同周期X、Y、Z三種元素金屬性遞變規律

實驗內容	實驗現象
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與鹽酸反應比金屬Y劇烈

通過實驗驗證三種元素金屬性由強到弱是_____，則下列判斷正確的是（__________）

A.原子序數：Y＞Z＞X B.原子的最外層電子數X＞Y＞Z

C.原子半徑：Y＞Z＞X D.Y的最高價氧化物對應水化物的堿性最強

Ⅱ．探究2：驗證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強，設計如下實驗：

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

A．Na2SO3溶液 B．Na2S溶液 C．Na2SO4溶液

(2)下列不能用于驗證氯元素比硫元素非金屬性強的依據為______（填選項）。

A.HCl比H2S穩定

B.HClO氧化性比H2SO4強

C.HClO4酸性比H2SO4強

D.鐵與Cl2反應生成FeCl3，而硫與鐵反應生成FeS

(3)若要驗證非金屬性：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_______的現象，即可證明。用原子結構理論解釋非金屬性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 原子半徑遞增，得電子能力遞減

【解析】

I.金屬越活潑，與水或酸反應置換出氫氣越容易；

根據同一周期的元素，原子序數越大，原子的最外層電子數越多，原子半徑越小，元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性越弱分析判斷；

II. (1)要驗證Cl的非金屬性比S強，可通過單質之間的置換反應判斷；

(2)根據判斷元素非金屬性強弱的方法進行判斷；

(3)活動性強的可以將活動性弱的置換出來，結合碘單質遇淀粉溶液變為藍色判斷；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.根據實驗1可知X、Z與水混合，金屬X與水反應比金屬Z劇烈，說明金屬活動性X>Z；根據實驗2：等質量的金屬Z和金屬Y分別加入到5mL1.0mol/L鹽酸中，金屬Z與鹽酸反應比金屬Y劇烈，說明金屬活動性Z>Y，故三種金屬活動性X>Z>Y；

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

B.同一周期的元素，原子最外層電子數越多，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X<Z<Y，B錯誤；

C.同一周期的元素，原子最外層電子數越多，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錯誤；

D.Y的金屬性最弱，所以Y的最高價氧化物對應水化物的堿性最弱，D錯誤；

故合理選項是A；

II. (1) A.Cl2可以與Na2SO3溶液反應產生HCl、Na2SO4，但不能判斷Cl與S非金屬性強弱，A錯誤；

B.Na2S溶液與Cl2發生反應：Cl2+Na2S=2NaCl+S↓，會看到溶液中產生淡黃色渾濁，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，無明顯現象，不能判斷Cl與S非金屬性強弱，C錯誤；

故合理選項是B；

(2)A.元素的非金屬性越強，其相應的氫化物穩定性越強，根據HCl比H2S穩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，與元素的非金屬性強弱無關，B符合題意；

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

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

故合理選項是B；

(3)活動性強的可以將活動性弱的置換出來，將Cl2通入KI淀粉溶液中，發生反應：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉溶液變為藍色；Cl元素的非金屬性比I強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，故單質的氧化性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。