Question

【題目】鹵素單質(zhì)都是重要的化工原料。其課外小組在實(shí)驗(yàn)室完成了下列有關(guān)鹵素單質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。

（1）設(shè)計(jì)以下裝置（夾持裝置已略去），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，模擬海水提溴的部分過(guò)程。

①a是一種黃綠色氣體。A裝置中通入a氣體的目的是____________________（用離子方程式表示）。

②A裝置中通入a氣體一段時(shí)間后，停止通入，改通入熱空氣。通入熱空氣的目的是____________________。

③反應(yīng)過(guò)程中，B裝置中有SO42-生成。則氣體b的化學(xué)式是____________________。檢驗(yàn)B裝置的溶液中含有SO42-的方法是______________________________。

④C裝置的作用是________________________________________。

⑤該小組同學(xué)向反應(yīng)后B裝置的溶液中通入a氣體，充分反應(yīng)得到混合液。一位同學(xué)根據(jù)溴的沸點(diǎn)是59℃，提出采用__________方法從該混合液中分離出溴單質(zhì)；另一位同學(xué)向該混合液中加入四氯化碳，充分振蕩、靜置后放出下層液體，該過(guò)程中應(yīng)用的方法包括______________________________。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：比較C12、Br2、I2三種單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	溶液變?yōu)辄S色	溶液變?yōu)辄S色	溶液變?yōu)樗{(lán)色
實(shí)驗(yàn)結(jié)論	氧化性：Cl2>Br2	氧化性：Br2>I2

①你認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（填“”或“不能”__________達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，理由�?/span>______________________________。

②Cl2、Br2、I2三種單質(zhì)氧化性的遞變性，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 將溴單質(zhì)吹出 SO2 加入HCl溶液無(wú)沉淀生成，在滴入BaCl2溶液出現(xiàn)沉淀 吸收尾氣中Cl2、Br2、SO2，防止污染環(huán)境 蒸餾 萃取和分液 不能 I實(shí)驗(yàn)后的溶液中可能存在過(guò)量的Cl2，干擾Br2和I2的氧化性比較 Cl、Br、I均為鹵族元素，原子半徑依次增大，原子核對(duì)電子的吸引能力依次減弱，得電子能力下降，因而氧化性逐漸減弱。

【解析】(1)①要想使溴離子變成溴單質(zhì)，則加入的a能和溴離子發(fā)生反應(yīng)生成溴單質(zhì)，氯氣能和溴離子發(fā)生置換反應(yīng)生成溴單質(zhì)，離子反應(yīng)方程式為Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
②溴易揮發(fā)，升高溫度促進(jìn)其揮發(fā)，所以通入熱空氣的目的是吹出Br2；
③使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達(dá)到富集的目的，可知?dú)怏wb為SO2，發(fā)生的反應(yīng)為Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，反應(yīng)過(guò)程中，B裝置中有SO42-生成．檢驗(yàn)SO42-的方法是取少量B裝置中反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO42-；
④氯氣不可能完全反應(yīng)，氯氣和溴離子反應(yīng)生成溴單質(zhì)，未反應(yīng)的二氧化硫、氯氣和溴都有毒，不能直接排空，且這幾種物質(zhì)都能和堿反應(yīng)，所以C裝置是尾氣處理裝置，可知C的作用為吸收未反應(yīng)的Cl2、Br2和SO2；

⑤根據(jù)溴的沸點(diǎn)是59℃，可采用蒸餾方法從該混合液中分離出溴單質(zhì)；向該混合液中加入四氯化碳，充分振蕩、靜置后放出下層液體，此過(guò)程中采用的混合物分離方法為萃取和分液；

(2)①中所得溶液中可能含有過(guò)量的氯氣，對(duì)后繼氧化性強(qiáng)弱的比較產(chǎn)生干擾，故不能達(dá)到目的；

②同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)外層電子的吸引力減弱，得電子能力逐漸減弱，氧化性減弱，故Cl2、Br2、I2氧化性逐漸減弱。