Question

通过金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还原性的强弱，通过非金属间的置换反应，也可以比较非金属氧化性的强弱．
实验一：说明氯的氧化性强于碘．
Ⅰ．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后，滴加新制氯水，振荡，CCl₄层变成紫色．
用离子方程式表示CCl₄层变紫色的原因______
Ⅱ．如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色．
CCl₄层最后变成无色的原理如下，完成并配平该反应：
____________+______I₂+____________→______HIO₃+____________
Ⅲ．氯的非金属性比碘强，用原子结构解释原因：______，
原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱．
实验二：说明氯元素的氧化性强于氮元素
下面装置（烧瓶内已无空气）能实现Cl₂置换N₂的反应，请回答：
通入 Cl₂ 后：
Ⅰ．现象一：烧瓶中会出现白烟．白烟的成分是______．
Ⅱ．现象二：形成喷泉，NaOH溶液进入烧瓶．烧瓶内压强减小的原因是______． 写出NaOH在烧瓶内发生反应的离子方程式______
Ⅲ．除上述现象外，能说明有N₂产生的实验现象是______．

Answer

实验一
I．氯气能和碘离子发生置换反应，四氯化碳能萃取碘水中的碘；
II．氯气有强氧化性，能氧化碘生成碘酸；
III．同主族元素从上到下，原子核外电子数增多，原子核吸引电子的能力降低；
实验二
I．氯化铵是固体；
II．氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，反应前后气体的物质的量减小，所以压强减小，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，氯气和氢氧根离子反应生成氯离子、次氯酸根离子和水；
III．氮气和水不反应，所以在烧瓶内要占有部分空间．
【解析】
实验一：
Ⅰ．氯水中含有氯气，氯气和碘离子能发生置换反应生成碘单质，离子方程式为：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应，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红色，故答案为：2I-+Cl2=I2+2Cl-；
Ⅱ．氯气具有强氧化性，能氧化碘单质生成碘酸，同时自身被还原生成氯化氢，该反应中氯元素化合价由0价变为-1价，碘元素化合价由0价变为+5价，所以其转移电子数是10，再结合原子守恒配平方程式，所以反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl；
Ⅲ．同主族元素从上到下，原子核外电子数增多，原子核吸引电子的能力降低，则得电子能力逐渐减弱，故答案为：同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多；
实验二：Ⅰ．氯气和氨气反应生成氮气和氯化铵，氯化铵是固体所以是白烟，故答案为：NH4Cl；
Ⅱ．氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，反应前后气体的物质的量减小，所以压强减小，烧碱溶液进入烧瓶，氨水中铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，离子反应方程式为：NH4++OH-⇌NH3•H2O；氯气和氢氧根离子反应，离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
故答案为：烧瓶内发生反应8NH3（g）+3 Cl2（g）=N2（g）+6NH4Cl（s），气体大量减少，烧瓶内压强低于大气压，NH4++OH-⇌NH3•H2O；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
Ⅲ．氮气和水不反应，所以在烧瓶内要占有部分空间，导致溶液不能充满烧瓶，故答案为：液体不能充满烧瓶．