Question

某化学课外活动小组为了验证元素化学性质递变规律，进行如下实验探究。

Ⅰ．探究1：验证同周期X、Y、Z三种元素金属性递变规律

实验内容	实验现象
1、各取1.0g金属X和金属Z，分别加入到5mL水中	金属X与水反应比金属Z剧烈
2、各取1.0g的金属Z和金属Y(形状相同)，分别加入到5mL1.0mol/L盐酸中。	金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈

通过实验验证三种元素金属性由强到弱是_____，则下列判断正确的是（__________）

A.原子序数：Y＞Z＞X        B.原子的最外层电子数X＞Y＞Z

C.原子半径：Y＞Z＞X        D.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强

Ⅱ．探究2：验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，设计如下实验：

(1)装置A中盛放的试剂是_______（填选项），化学反应方程式是_________。

A．Na₂SO₃溶液    B．Na₂S溶液      C．Na₂SO₄溶液

(2)下列不能用于验证氯元素比硫元素非金属性强的依据为______（填选项）。

A.HCl比H₂S稳定

B.HClO氧化性比H₂SO₄强

C.HClO₄酸性比H₂SO₄强

D.铁与Cl₂反应生成FeCl₃，而硫与铁反应生成FeS

(3)若要验证非金属性：Cl>I，装置A中加入淀粉碘化钾混合溶液，观察到装置A中溶液_______的现象，即可证明。用原子结构理论解释非金属性Cl>I的原因：同主族元素从上到下，________________。

Answer

X>Z>Y A B Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ B 变蓝 原子半径递增，得电子能力递减

【解析】

I.金属越活泼，与水或酸反应置换出氢气越容易；

根据同一周期的元素，原子序数越大，原子的最外层电子数越多，原子半径越小，元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越弱分析判断；

II. (1)要验证Cl的非金属性比S强，可通过单质之间的置换反应判断；

(2)根据判断元素非金属性强弱的方法进行判断；

(3)活动性强的可以将活动性弱的置换出来，结合碘单质遇淀粉溶液变为蓝色判断；同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱。

I.根据实验1可知X、Z与水混合，金属X与水反应比金属Z剧烈，说明金属活动性X>Z；根据实验2：等质量的金属Z和金属Y分别加入到5mL1.0mol/L盐酸中，金属Z与盐酸反应比金属Y剧烈，说明金属活动性Z>Y，故三种金属活动性X>Z>Y；

A.同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，金属活动性越弱，所以原子序数：XZ>Y，可知原子半径：YS，B正确；

C.Cl2与Na2SO4溶液不能反应，无明显现象，不能判断Cl与S非金属性强弱，C错误；

故合理选项是B；

(2)A.元素的非金属性越强，其相应的氢化物稳定性越强，根据HCl比H2S稳定可知元素的非金属性Cl>S，A不符合题意；

B.HClO氧化性比H2SO4强，与元素的非金属性强弱无关，B符合题意；

C.元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，由于HClO4酸性比H2SO4强，可知元素的非金属性Cl>S，C不符合题意；

D.铁与Cl2反应生成FeCl3，而硫与铁反应生成FeS，说明Cl2的氧化性比S强，从而可证明元素的非金属性Cl>S，D不符合题意；

故合理选项是B；

(3)活动性强的可以将活动性弱的置换出来，将Cl2通入KI淀粉溶液中，发生反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色；Cl元素的非金属性比I强是由于同主族元素从上到下，原子半径递增，得电子能力递减，故单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。