Question

某学生做探究同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。

（1）实验目的：_____________。

（2）实验用品：

仪器：①________；②________（请填写两种主要玻璃仪器）。

药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。

（3）实验内容（在下列空格内填写相关内容）

序号	实验方案	实验现象
①	______	______
②	______	______

（4）实验结论：____________。

（5）问题和讨论：

①请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：___________。

②由于F₂过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举一个事实说明F的非金属性比Cl强：_____________。

Answer

探究同一主族元素性质的递变规律 试管 胶头滴管 将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量的四氯化碳，振荡 加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为橙红色 将少量溴水盛入有少量KI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡 加入溴水后，溶液由无色变为褐色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色 同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱 同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱 F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸，而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应；HF比HCl稳定或F2能与H2O发生置换反应生成O2，而Cl2不能（任意写一种）

【解析】

（1）根据元素周期律同一周期与同一主族元素性质的变化规律进行分析。根据给出的实验药品不难看出，该学生想以同族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律；所以实验目的为探究同一主族元素性质的递变规律；答案：探究同一主族元素性质的递变规律。

（2）根据实验内容可知本次探究实验是试管实验，实验仪器由试管和胶头滴管；答案：试管；胶头滴管；

（3）①将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡，溶液由无色变为橙色；再滴入少量的四氯化碳，振荡，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为橙红色；②将少量溴水滴入盛入有少量KI溶液的试管中，振荡，溶液由无色变为褐色；再滴入少量四氯化碳，振荡，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色；答案：将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量的四氯化碳，振荡；加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为橙红色；将少量溴水滴入盛入有少量KI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡；加入溴水后，溶液由无色变为褐色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫红色。

(4)通过上述实验事实可以证明Cl、Br、I三种元素的非金属性依次减弱，进而可以说明同一主族元素，自上而下元素的非金属性依次减弱的实验结论；答案：同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱。

（5）①因为Cl、Br、I原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，所以非金属性逐渐减弱；答案：同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。

②由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。一般来说，置换反应能直接说明两种单质的氧化性强弱，但F2过于活泼，不好直接置换Cl2，可用F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸，而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应或HF比HCl稳定或F2能与H2O发生置换反应生成O2，而Cl2不能等方法来证明。答案：置换反应能直接说明两种单质的氧化性强弱，但F2过于活泼，不好直接置换Cl2，可用F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸，而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应或HF比HCl稳定或F2能与H2O发生置换反应生成O2，而Cl2不能等方法来证明。