Question

16．鹵族元素是典型的非金屬元素，其單質(zhì)及其化合物具有廣泛的用途．已知：KMnO₄與濃鹽酸常溫下反應(yīng)可生成氯氣．根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識及所給信息，回答下列有關(guān)問題：
（1）下列可以用來判斷氯、溴、碘元素非金屬性強(qiáng)弱的是②④⑤（填序號）．
①Cl₂、Br₂、I₂的顏色逐漸加深；
②Cl₂、Br₂、I₂的氧化性逐漸減弱；
③HCl、HBr、HI的酸性依次減弱；
④HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱；
⑤Cl₂、Br₂、I₂和H₂反應(yīng)條件由光照（或點(diǎn)燃）→一定溫度→持續(xù)加熱；條件由易到難；
⑥AgCl、AgBr、AgI的顏色逐漸加深．
（2）某化學(xué)探究小組選用圖1所示的裝置和下列所給的試劑來證明非金屬性：Cl＞I，請你按照他們的設(shè)計(jì)思路完成該實(shí)驗(yàn)．
可供選擇的試劑有：①稀鹽酸，②濃硫酸，③MnO₂，④濃鹽酸，⑤淀粉碘化鉀溶液，⑥KMnO₄，⑦NaOH溶液；⑧硝酸銀溶液
燒瓶A中應(yīng)盛放的藥品是⑥（填序號），試管C中應(yīng)盛放的藥品是⑤（填序號），則裝置D的作用是吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染環(huán)境．觀察到C中溶液變藍(lán)現(xiàn)象，即可證明非金屬性Cl＞I．
（3）一定條件，在水溶液中1mol Cl^-、ClO_X^-（x=1，2，3，4）的能量（KJ）相對大小如圖2所示．
①D是ClO₄^-（填離子符號）．
②B→A+C反應(yīng)的離子方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-；生成1molC時(shí)，放出117KJ的熱（填吸收或放出以及具體數(shù)值）

Answer 1

分析 （1）比較兩種元素的非金屬性強(qiáng)弱，可根據(jù)單質(zhì)之間的置換反應(yīng)、與氫氣反應(yīng)的難易程度、氫化物的穩(wěn)定性以及最高正價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱，據(jù)此分析；
（2）KMnO₄與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，能將碘離子氧化為碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，由此分析解答；
（3）①根據(jù)圖2可知，D中Cl元素化合價(jià)為+7價(jià)，根據(jù)ClO_X^-中化合價(jià)代數(shù)和為-1判斷x值；
②B→A+C，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反應(yīng)熱=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，據(jù)此答題．

解答 解：（1）①Cl₂、Br₂、I₂的顏色逐漸加深，是物理性質(zhì)，無法比較非金屬性強(qiáng)弱，故①錯誤；
 ②Cl₂、Br₂、I₂的氧化性逐漸減弱，說明非金屬性減弱，能夠據(jù)此判斷氯、溴、碘元素非金屬性強(qiáng)弱，故②正確；
③HCl、HBr、HI的酸性不是最高價(jià)含氧酸，無法據(jù)此判斷非金屬性強(qiáng)弱，故③錯誤； ④HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱，說明非金屬性減弱，能夠據(jù)此判斷氯、溴、碘元素非金屬性強(qiáng)弱，故④正確；
⑤Cl₂、Br₂、I₂和H₂反應(yīng)條件由光照（或點(diǎn)燃）→一定溫度→持續(xù)加熱，條件由易到難，說明非金屬性減弱，能夠據(jù)此判斷氯、溴、碘元素非金屬性強(qiáng)弱，故⑤正確；
⑥AgCl、AgBr、AgI的顏色逐漸加深，與非金屬性強(qiáng)弱無關(guān)，無法據(jù)此判斷氯、溴、碘元素非金屬性強(qiáng)弱，故⑥錯誤；
故答案為：②④⑤；
（2）KMnO₄與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣與淀粉碘化鉀混合溶液反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍(lán)色，故C中溶液變?yōu)樗{(lán)色，氯氣與淀粉碘化鉀混合溶液反應(yīng)離子方程式為：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，則證明了非金屬性：Cl＞I，所以燒瓶A中應(yīng)盛放的藥品是KMnO₄；試管C中應(yīng)盛放的藥品是粉碘化鉀溶液，則裝置D的作用是用氫氧化鈉吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境；當(dāng)觀察到現(xiàn)象溶液變?yōu)樗{(lán)色可證明非金屬性Cl＞I，
故答案為：⑥；⑤；吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染環(huán)境；C中溶液變藍(lán)；
（3）①根據(jù)圖象知，D中Cl元素化合價(jià)為+7價(jià)，所以ClO_x^-中x為4，則D為ClO₄^-，
故答案為：ClO₄^-；
②B→A+C，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反應(yīng)熱=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以生成1molClO₃^-時(shí)，放出117kJ的熱，
故答案為：3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-；放出117．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，涉及非金屬性強(qiáng)弱的比較，反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算等知識，題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，試題有利于提高學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>