高一化学人教版必修2实验汇编（1）元素周期律探究实验试卷

这是一份高一化学人教版必修2实验汇编（1）元素周期律探究实验试卷，共8页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.通过下列实验可以比较出卤素单质氧化性的强弱。下列说法错误的是( )
A.起到萃取、富集的作用
B.a中下层无色，说明转化为
C.步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为
D.依据a、b中现象，可以证明的氧化性比强
二、填空题
2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 ml分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：________________与盐酸反应最剧烈，____________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明非金属性：Cl____________S(填“>”或“<”)，反应的离子方程式为__________________。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为____________，干燥管D的作用为____________________。
(4)若要证明非金属性：Cl>I，C中为淀粉碘化钾混合溶液，B中装有固体，则A中试剂为______________________，观察到C中溶液________________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用___________________溶液吸收尾气。
(5)若要证明非金属性：C>Si，则在A中加盐酸，B中加，C中加溶液。观察到C中溶液________________(填现象)，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，HCl可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有____________溶液的洗气瓶除去。
3.为探究同主族非金属元素性质的递变规律，某研究性学习小组的甲同学设计了如图所示的实验装置，其中A装置内可生成。
(1)甲同学的部分实验记录如下：B处棉花变成蓝色；C处棉花变成橙红色。甲同学由此现象得出的结论是同主族从上到下元素的非金属性减弱。
①B处发生反应的化学方程式为__________。
②甲同学的结论是__________(填“正确”或“不正确”)的，理由是__________。
(2)乙同学认为应将甲同学实验中B、C两处的棉花调换位置，用氯气先置换出溴，然后溴再与KI接触，以判断与KI能否发生反应。该设想是__________(填“合理”或“不合理”)的，原因是__________。
(3)丙同学在甲同学的实验结束后，取出C处的棉花，将其与另一个沾有淀粉-KI溶液的棉花(E)接触，发现E慢慢出现蓝色，结合甲的实验现象，他认为可以确定同主族元素非金属性的递变规律，你同意此种观点吗?__________(填“同意”或“不同意”)，理由是__________。
(4)丁同学综合分析了前面几位同学的实验，认为若将沾有溶液的棉花置于玻璃管中适当的位置，此实验还可以同时探究同周期元素性质的递变规律，他提出此观点的依据是__________，预期的现象与结论是__________，相应反应的离子方程式为__________。
4.某化学课外活动小组为了验证主族元素化学性质的递变规律，进行如下实验探究。
Ⅰ.探究1：验证同周期主族元素X、Y、Z的金属性递变规律。
通过实验验证三种元素金属性由强到弱的顺序是____________________，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。设计实验如下：
(1)装置A中盛放的试剂是_______________(填序号)，装置A中发生反应的化学方程式为__________________。
A.溶液 B.溶液 C.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是____________________(填序号)。
A.HCl比稳定
B.HClO的氧化性比的强
C.的酸性比的强
D.铁与反应生成，而铁与硫反应生成FeS
(3)若装置A中加入淀粉碘化钾溶液，通入后观察到装置A中溶液____________________，即可证明非金属性：Cl>I。从原子结构角度解释Cl的非金属性比I强的原因：同主族元素从上到下，___________________。
三、实验题
5.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图甲装置来一次性完成S、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究。乙同学设计了如图乙装置来验证卤族元素的性质递变规律，A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉—KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
（1）图甲中仪器A的名称是______________。甲同学实验步骤：连接仪器、______________、加药品、滴入试剂。
（2）①图甲中仪器A中盛放的试剂为稀硫酸，烧瓶B中盛放的试剂为______________（填名称，下同）溶液，C中盛放的试剂为______________溶液。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是______________。
（3）图乙中A处反应的离子方程式为______________。
（4）乙同学发现图乙中B处试纸变蓝，C处红纸褪色，据此______________（填“能”或“不能”）得出溴的非金属性强于碘，理由是______________。
6.某同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求完成下列各题。
(1)实验装置:
填写仪器名称:B_______。
(2)实验步骤:
连接仪器、_______;加药品后,打开a;然后滴入浓硫酸,加热。
(3)问题探究:(已知酸性亚硫酸>碳酸)
① 铜与浓硫酸反应的化学方程式是__________________;装置E中酸性KMnO4溶液的作用是_____________________。
② 能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是__________________;试管F中发生反应的离子方程式为___________________。
③ 依据试管D 中的反应,能否证明S的非金属性强于C的非金属性_____(填“能”或“否”)。
参考答案
1.答案：B
解析：碘单质易溶于四氯化碳，根据“下层紫红色”可知起到莘取、富集的作用，A项正确。四氯化碳不溶于水且密度比水大，碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳层为紫红色，上层溶液中的溶质主要是氯化钾，继续滴加氯水后，被氧化成，下层由紫红色变成无色，B项错误。溴单质的氧化性强于碘单质，所有溴单质能将碘离子氧化成碘单质，故步骤Ⅱ中发生反应的离子反应方程式为，C项正确。继续滴加氯水能将碘单质氧化成无色的，而继续滴加溴水，下层仍呈紫红色，说明氯气的氧化性强于溴单质，D项错误。
2.答案：Ⅰ.(1)钾；铝
(2)>；
Ⅱ.(3)分液漏斗；防止倒吸
(4)浓盐酸；变蓝色；NaOH
(5)产生白色沉淀；饱和
解析：Ⅰ.(1)钾的金属性最强，因此与盐酸反应最剧烈；1 ml Na、K、Mg、Al分别与足量盐酸反应，失去电子的物质的量分别为1 ml、l ml、2 ml、3 ml，因此铝与盐酸反应产生的气体最多。
(2)该反应为氯气置换出S单质的反应，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，氧化性：，所以非金属性：Cl>S；离子方程式为。
Ⅱ.(3)A用于向容器中滴加液体，名称为分液漏斗；利用干燥管膨大的部分可防止溶液倒吸。(4)要证明非金属性：Cl>I，装置B中应该有氯气生成，B中盛有高锰酸钾，因此A中的液体应为浓盐酸；C中有碘生成，碘遇淀粉变蓝，因此C中溶液变为蓝色；多余的氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
(5)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳可以与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，因此可观察到C中有白色沉淀生成。由于盐酸易挥发出HCl气体，HCl也可以与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀因此要证明C的非金属性比Si的强，首先要除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，可以添加盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。
3.答案：(1)① ②不正确；该实验没有验证能否与KI反应,无法确定溴与碘元素的非金属性强弱
(2)不合理；氯气不可能被NaBr消耗完,它会与溴一起到达C处
(3)同意；甲、丙的实验分别证明了氯的非金属性比溴、碘强，溴的非金属性比碘强
(4)氯、硫同周期；蘸有溶液的棉花上有黄色固体出现，氯元素的非金属性比硫元素的强；
解析：(1)由B、C处产生的现象可知B处有单质碘生成，C处有单质溴生成,结合由强生弱的反应规律可判断出氯的非金属性比溴、碘强，但因没有比较出溴单质与碘单质氧化性的强弱，也就无法得出溴、碘两种元素非金属性的相对强弱，因此无法得出相应的结论。
(2)乙同学的设计不合理，因为氯气与NaBr溶液反应时氯气有可能有剩余，即可能是与KI溶液接触而发生反应。
(3)丙同学证明了溴与碘的非金属性强弱关系，结合甲同学的实验可以得出氯、溴、碘三种元素的非金属性的相对强弱。
(4)氯元素与硫元素位于同周期，氯气有氧化性而有还原性，氯气能置换出硫，使蘸有溶液的棉花上出现黄色固体。
4.答案：Ⅰ.X>Z>Y；A
Ⅱ.(1)B；
(2)B
(3)变蓝；原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱
解析：Ⅰ.由实验a可知，金属活动性：X>Z；由实验b可知，金属活动性：Z>Y，故三种金属的活动性：X>Z>Y。同周期主族元素，原子序数越大，原子最外层电子数越多，原子半径越小，元素金属性越弱，形成金属的活动性越弱，所以原子序数：XⅡ.(1)可以与溶液反应生成HCl、，但不能判断Cl与S非金属性的强弱；溶液与发生置换反应：，会看到溶液中产生淡黄色沉淀，可以证明元素的非金属性：Cl>S；与溶液不能反应，不能判断Cl与S非金属性的强弱。
(2)元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，根据HCl比稳定可知元素的非金属性：Cl>S，A项不符合题意；HClO的氧化性比的强，不能验证非金属性：Cl>S，B项符合题意；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，由于的酸性比的强，可知元素的非金属性：Cl>S，C项不符合题意；铁与反应生成，而铁与硫反应生成FeS，说明的氧化性比S的强，从而可证明元素的非金属性：Cl>S，D项不符合题意。
(3)将通入淀粉碘化钾溶液中，发生置换反应：，遇淀粉溶液变为蓝色，即可证明非金属性：Cl>I。
5.答案：（1）分液漏斗 检查装置气密性
（2）①碳酸钠（合理即可） 硅酸钠
②一段时间后C中产生白色胶状沉淀
（3）
（4）不能 C处红纸褪色，说明有氯气剩余，不能判断B处溴蒸气是否参加反应
解析：（1）由图可知仪器A的名称是分液漏斗。实验中制备气体并检验性质，所以装置必须气密性良好，操作顺序应为连接仪器、检查装置气密性、加药品、滴入试剂。
（2）①甲同学设计实验的依据是元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，根据较强酸制较弱酸原理，仪器A中盛放的试剂为稀硫酸，烧瓶B中盛放的试剂为碳酸钠溶液，C中盛放的试剂为硅酸钠溶液，以此来证明硫酸、碳酸、硅酸的酸性强弱，从而比较S、C、Si三种元素的非金属性强弱。
②烧杯C中反应的离子方程式为，是白色胶状沉淀。
（3）由题中信息可知，常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气，由于单质的氧化性：，A处氯气与溴化钠溶液发生置换反应生成溴，则图乙中A处反应的离子方程式为。
（4）C处湿润的红纸褪色说明有氯气剩余，因此不能判断B处溴蒸气是否参加反应，所以不能得出溴的非金属性强于碘。

6.答案：(1)圆底烧瓶;(2)检查装置的气密性;
(3)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;吸收SO2
②E试管中的溶液褪色不完全,F试管中出现白色沉淀;或;③否
解析：(1)仪器B的名称是圆底烧瓶。
(2)连接好仪器后,先检验装置气密性,然后装药品,否则易导致实验失败。
(3)①铜和浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;二氧化硫具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以可以用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫气体。
②E试管中的溶液褪色不完全,说明气体中没有二氧化硫了,F试管中出现白色沉淀,说明二氧化碳与硅酸钠反应生成了硅酸沉淀,说明碳元素的非金属性比硅元索的非金属性强;反应的离子方程式为或。
③元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,不能根据其非最高价氧化物的水化物酸性强弱判断非金属性强弱,亚硫酸不是S元素的最高价氧化物的水化物,所以不能据此判断非金属性强弱。
实验内容
实验现象
a.各取1.0 g金属X和金属Z，分别加入5 mL水中
金属X与水反应比金属Z与水反应剧烈
b.各取1.0 g的金属Z和金属Y，分别加入5 mL1.0 盐酸中
金属Z与盐酸反应比金属Y与盐酸反应剧烈