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第21讲 原子结构与元素的性质
——划重点之高一暑假预习强化精细讲义
预习有目标，学习有方向
知识导图搭框架，轻松学习建逻辑
教材精讲精析，基础全面掌握
重点详解详析，难点提升突破
核心命题精准练，发散思维练方法
常考题型巩固练，针对训练稳提升
预习目标 1.通过实验探究认识碱金属元素性质的递变规律，能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律，初步掌握元素性质与原子结构的关系。 2.通过实验探究卤族元素性质的递变规律，并能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律，掌握元素性质与原子结构的关系。 3.通过对碱金属和卤族元素递变性规律的探究，尝试运用类比、归纳等方法对同主族元素原子结构与性质的递变规律分析，预测一些元素的物理和化学性质。
重难点 1.碱金属元素的原子结构与性质。 2.卤族元素的原子结构与性质。 3.预测陌生元素的物理化学性质。
知识点1：碱金属元素的原子结构与性质
1.碱金属元素的原子结构
共同点：最外层电子数为1, 很容易失去1个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是+1价。
不同点：碱金属元素原子的电子层数和半径不同，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。
具体原子结构如下表：
碱金属元素 元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm
锂 Li 3 1 2 0.152
钠 Na 11 1 3 0.186
钾 K 19 1 4 0.227
铷 Rb 37 1 5 0.248
铯 Cs 55 1 6 0.265
2.碱金属单质物理性质的相似性和递变性
碱金属单质 颜色和状态 密度/( g/cm3 ) 熔点/℃ 沸点/℃
锂 银白色，柔软 0.534 180.5 1 347
钠 0.97 97.81 882.9
钾 0.86 63.65 774
铷 1.532 38.89 688
铯 略带金色光泽，柔软 1.879 28.40 678.4
相似性：除铯外均为银白色，都比较柔软，有延展性,硬度小,密度小,熔点低,沸点低。
递变性：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐増大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。
3.碱金属单质化学性质实验探究
（1）碱金属与水的反应
碱金属单质 钾 钠
实验操作
实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后的溶液加酚欲试液变红 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液加酚酞试液变红
结论 金属活泼性：钾＞钠
实验原理 2K+2H2O===2KOH + H2 ↑ 2Na +2H2O===2NaOH + H2↑
钠、钾着火时，不能用水灭火，必须用干燥的沙土来灭火。这是因为钠、钾的化学性质活泼，和水能发生反应，置换出水中的氢，产生可燃性气体H2,同时放出大量的热。
(2)碱金属与氧气的反应
碱金属单质 钾 钠
实验操作
实验现象 先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈紫色(透过蓝色钻玻璃) 先燃化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色
结论 金属活泼性：钾＞钠
实验原理 K+O2KO2(超氧化钾) 2Na +O2Na2O2
①做碱金属与氧气反应的实验时，金属钾、钠的用量一般取绿豆大小为宜。若用量过大，易发生爆炸。在使用前，还应用滤纸吸干钾、钠等金属表面的煤油。未用完的钾、钠要放回原试剂瓶。 ②碱金属与氧气反应：Li在常温下或燃烧时均生成Li2O；Na在常温下生成Na2O,燃烧时生成Na2O2 ；K燃烧时主要生成KO2 ；Rb、Cs燃烧时生成更复杂的氧化物。
（3）化学性质总结
碱金属单质 与氧气反应的产物 与水反应的现象 反应程度 金属性
Li Li2O 剧烈
Na Na2O、Na2O2 更剧烈
K K2O、K2O2、KO2 轻微的爆炸
Rb 常温下自燃，产物更为复杂 遇水立即燃烧，爆炸
Cs
结论 从Li到Cs，碱金属单质的还原性逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。
金属锂的密度小于煤油，常保存在石蜡油中。锂与其他碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用于鉴定锂。锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用作脱氧剂。
4.碱金属元素原子结构与化学性质的关系
相似性 原子都容易失去最外层的一个电子，碱金属单质化学性质活泼.都能与氧气等非金属单质及水反应，与水反应的通式为： 2R + 2H2O===2ROH +H2↑
递变性 a.随者原子序数的递増，碱金属元素原子失电子能力逐渐增强，元素金属性逐渐増强，单质和氧气的反应越来越容易，生成的氧化物越来越复杂，和水反应越来越剧烈。
b.碱金属单质都具有还原性，还原性由弱到强的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。
c.碱金属单质物理性质的变化规律：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。
碱金属的特殊性 ①单质Na、K通常保存在煤油中,Li通常用石蜡密封。 ②碱金属中还原性最强的是Cs,还原性最弱的是Li。 ③碱金属阳离子中氧化性最弱的是Cs+，氧化性最强的是Li+。 ④碱金属元素单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O),其他单质与O2反应的产物至少有两种。 ⑤碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的強碱。
知识点2：卤族元素的原子结构与性质
1.卤族元素的原子结构
元素名称及符号 氟（F） 氯（Cl） 溴（Br） 碘（I）
原子序数 9 17 35 53
原子结构示意图
最外层电子数 7 7 7 7
电子层数 2 3 4 5
原子半径 从F→I逐渐增大
由上表分析知，卤族元素原子结构的递变规律：
①卤族元素的原子最外层电子数相同，都为7,都易得到一个电子，单质具有较强的氧化性;
②随着原子序数的递増，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐増大。
2.卤素单质物理性质的相似性和递变性
单质 F2→Cl2→Br2→I2
相似性 都有颜色，熔、沸点较低
不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂（F2易和水发生反应）
递变性 状态（通常状况下） 气体→气体→液体→固体
颜色 淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色（逐渐加深）
密度 逐渐増大
熔点和沸点 逐渐升高
在水中的溶解度 逐渐减小
溴和碘在不同溶剂中呈现的颜色 物质颜色饱和溴水橙红色稀溴水橙黄色溴溶于苯、四氯化碳等有机溶红棕色碘水黄色到浅棕色碘的酒精溶液棕色碘的四氯化碳溶液紫色
3.卤素单质的化学性质
（1）卤素单质与H2的反应
单质 反应条件 化学方程式 氢化物稳定性
F2 暗处 H2 + F2===2HF 很稳定
Cl2 光照或点燃 H2 + Cl2 点燃或光照2HCl 较稳定
Br2 加热 H2 + Br22HBr 不如HCl稳定
I2 不断加热 H2 + I2 2HI 不稳定
由表中信息可知,从F2到I2，卤素单质与H2反应所需要的条件逐渐变苛刻，反应剧烈程度逐渐减弱，生成的气态氢化物稳定性逐渐减弱。
（2）卤素单质间的置换反应
实验名称 实验操作 实验现象 离子方程式及实验结论
氯置换溴 溶液颜色变为黄色，比氯水颜色深 2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 氧化性：Cl2＞Br2
氯置换碘 溶液颜色变为浅棕色，比氯水颜色深 2I-+Cl2===2Cl-+I2 氧化性：Cl2＞I2
溴置换碘 溶液颜色变为浅棕色，比溴水颜色深 2I-+ Br2===2Br-+I2 氧化性：Br2＞I2
①F是最活泼的非金属元素，F2氧化性很强, F-还原性很弱。F无正价，无含氧酸。 ②F2能与水剧烈反应，不存在F2的水溶液。卤素单质与水反应生成氢卤酸与次卤酸 （F2除外），如 X2 + H2O===HX + HXO（X为 Cl、Br、I），F2与H2O反应的化学方程式为2F2 + 2H2O===O2+4HF。 ③卤素单质间可以发生置换反应，较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从它们的盐溶液中置换出来，但F2除外。这是因为F2极易与溶液中的H2O反应生成O2。 ④Cl2易液化。 ⑤常温下，Br2是唯一呈液态的非金属单质。液溴有很强的腐蚀性，易挥发，有毒。实验室中保存溴单质时常加水液封以减少挥发，试剂瓶不能用橡胶塞。 ⑥I2为紫黑色固体，受热易升华，淀粉溶液遇碘变蓝色。 ⑦HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸，且酸性 HF＜HCI＜HBr＜HI。 ⑧卤素单质与活泼金属（如Na、K等）反应生成相应的金属卤化物，如2Na + X22NaX （X 为 F、Cl、Br、I）。 ⑨变价金属（如Fe、Cu）与卤素单质反应生成高价金属卤化物（碘除外，I2的氧化性较弱，I2与Fe反应只能生成低价态的FeI2）。
4.同主族元素原子结构与元素性质的相似性与递变性
同主族元素自上而下原子核外电子层数逐渐増多，原子半径逐渐増大,失电子能力逐渐増强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐増强，非金属性逐渐减弱。
重难点1：元素的金属性和非金属性的相对强弱判断
1.同主族元素性质的递变规律
研究对象 性质 从上到下递变规律
元素 金属性 逐渐增强
非金属性 逐渐减弱
单质 氧化性 逐渐减弱
还原性 逐渐增强
非金属元素对应的简单阴离子 还原性 逐渐增强
非金属元素对应的简单气态氢化物 稳定性 逐渐减弱
元素最高价态氧化物对应的水化物 碱性 逐渐增强
酸性 逐渐减弱
2.元素金属性强弱的判断
（1）根据元素周期表判断
同一主族从上到下，元素的金属性逐渐増强。
（2）根据金属活动性顺序判断
从左往右，金属单质的活动活逐渐减弱,元素的金属性一般也逐渐减弱。
（3）根据单质及其化合物的性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。
（4）金属单质间的置换反应
较活泼的金属能将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，如 Zn + Cu2+===Zn2+ + Cu,则金属性：Zn＞Cu。
（5）根据离子的氧化性强弱判断
金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱.如，氧化性：Cu2+＞Fe2+，则金属性：Cu＜Fe。
3.元素非金属性强弱的判断
（1）根据元素周期表判断
同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。
（2）根据单质及其化合物的性质判断
①单质与氢气化合越容易(或简单气态氢化物越稳定)，元素的非金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
（3）根据非金属单质间的置换反应判断
较活泼的非金属单质可将较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来，如Cl2 +2Br-===2Cl-+ Br2，则非金属性：Cl>Br。
（4）根据离子的还原性强弱判断
非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱。如还原性：Cl-＜I-，非金属性：Cl>I。
命题点1：碱金属元素的原子结构与性质
【针对训练1】（25-26高一下·山东泰安·阶段检测）下列关于碱金属元素的说法正确的是
A．第ⅠA族元素叫碱金属元素 B．金属锂可以保存在煤油中
C．都能生成过氧化物 D．熔点：Li>Na>K>Rb>Cs
【答案】D
【详解】A．第ⅠA族包含H元素，H是非金属元素，除H外的第ⅠA族元素才是碱金属元素，故A错误；
B．锂的密度小于煤油，会浮在煤油表面无法隔绝空气，不能保存在煤油中，锂应保存在石蜡中，故B错误；
C．锂与氧气反应只能生成氧化锂，无法生成过氧化物，不是所有碱金属都能生成过氧化物，故C错误；
D．碱金属从上到下原子半径逐渐增大，金属键键能逐渐减弱，熔点逐渐降低，故熔点：，故D正确；
选D。
【针对训练2】（24-25高一上·云南昆明·阶段检测）下列关于的比较错误的是
A．原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B．对应单质的还原性随核电荷数的增加而增强
C．对应单质与水(或酸)的反应随电子层数的增加越来越剧烈
D．对应单质的颜色随核电荷数的增加而逐渐加深
【答案】D
【详解】A．这四种碱金属元素原子的电子层数分别为2、3、4、5，即随核电荷数的增加而增多，A正确；
B．为同族金属元素，随核电荷数的增加，它们的原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，则对应单质的还原性逐渐增强，B正确；
C．对应单质的还原性逐渐增强，与水(或酸)的反应越来越剧烈，C正确；
D．单质的颜色均为银白色，D错误；
答案选D。
【针对训练3】下列说法正确的是
A．碱性：
B．金属性：
C．碱金属与氧气均能反应，都能生成过氧化物
D．不易与水反应放出
【答案】B
【详解】A．因为金属性：，所以碱性：，故A错误；
B．同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，故金属性：，故B正确；
C．与反应只生成，不能生成过氧化锂，故C错误；
D．比K金属性强，更易与水反应，故D错误；
答案选B。
命题点2：卤族元素的原子结构与性质
【针对训练4】下列有关第VIIA族元素说法中不正确的是
A．原子最外层电子数都是7 B．从F2到I2，氧化性逐渐增强
C．从F2到I2，颜色逐渐加深 D．熔、沸点：
【答案】B
【详解】A．族序数等于最外层电子数，则第ⅦA族原子最外层电子数都是7，A正确；
B．同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，其单质的氧化性也逐渐减弱，则从到，得到电子的能力减小，氧化性逐渐减弱，B错误；
C．从到，其单质的颜色分别为淡黄绿色(气体)、黄绿色(气体)、深红棕色(液体)、紫黑色(固体)，即颜色逐渐加深，C正确；
D．卤素单质从上到下熔、沸点逐渐升高，则熔、沸点：，D正确；
故选B。
【针对训练5】下图是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，下列说法正确的是
A．F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气
B．装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体
C．装置E下层呈现紫红色
D．装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性Br＞I
【答案】A
【详解】A．因为F2很活泼，直接与H2O发生反应，2F2+2H2O=4HF+O2，无法与NaCl反应，A项正确；
B．除去氯气中的HCl用饱和食盐水，B项错误；
C．装置E中发生反应为Br2+2I－=2Br－+I2，碘单质易溶于有机溶剂，在苯中呈紫红色，且苯的密度比水小，所以装置E上层呈现紫红色，C项错误；
D．Cl2通入D与NaBr反应生成Br2，可能会有Cl2剩余，所以把D中溶液加入到E中，也有可能是Cl2将I 氧化为I2，因此不能说明溴单质的氧化性强于碘，D项错误；
答案选A。
【针对训练6】如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法不正确的是
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②能使石蕊试液先变红后褪色
C．单质③常温下是液态
D．单质④的氢化物在卤素氢化物中热稳定性最强
【答案】D
【分析】卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点随相对分子质量的增大而增大，①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2。
【详解】A．单质①氟气是最活泼的非金属单质，A正确；
B．单质②氯气溶于水产生HCl和HClO具有酸性和漂白性，能使石蕊试液先变红后褪色，B正确；
C．单质③溴单质，从图中可知其沸点比常温高，故常温下是液态，C正确；
D．单质④的氢化物是HI，H-I键的键能比H-F、H-Cl、H-Br都小，故其在卤素氢化物中热稳定性最差，D错误。
故选D。
一、单选题
1．可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是（ ）
A．“类钫”在化合物中呈价
B．“类钫”属过渡元素，具有放射性
C．“类钫”单质的密度小于
D．“类钫”单质有较高的熔点
【答案】A
【详解】A．119号元素应位于第八周期第Ⅰ族，属于碱金属元素，故“类钫”在化合物中呈价， A正确。
B．过渡元素均为副族和第Ⅷ元素，结合A项分析可知，“类钫”不属过渡元素，具有放射性，B错误；
C．根据碱金属元素密度的递变规律可知，随着原子序数递增，密度呈增大趋势，故“类钫”单质的密度大于，C错误；
D．根据碱金属元素熔沸点的递变规律可知，随着原子序数递增，熔沸点依次降低，故“类钫”单质的熔点比Cs的低，故熔点较低，D错误；
故答案为：A。
2．金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是
A．溶液变红，证明生成了碱性物质
B．钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关
C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强
D．金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
【答案】D
【详解】A. 钾与水反应后，使滴加了酚酞的溶液变红，证明生成了碱性物质，故A正确；
B. 钾浮在液面上，说明钾的密度小于水；燃烧说明反应放热，故B正确；
C. 金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确；
D. 金属钾与水发生反应：,水中含有极性共价键，生成氢氧化钾含有离子键和极性键，氢气中含有非极性键，前后化学键类型不同，故D错误。
答案为：D。
3．溴(Br)与氯(Cl)同属“卤族元素”，最外层均有7个电子，在反应中容易得1个电子，化学性质具有很大的相似性，氧化性，下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是
A．溴单质只具有氧化性
B．溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr
C．还原性比弱
D．溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO
【答案】B
【详解】A．溴单质化合价既可升高，也可降低，因此既有氧化性又有还原性，故A不符合题意；
B．氯气与氢气在点燃条件下反应生成HCl，溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr，故B符合题意；
C．氧化性，则还原性比强，故C不符合题意；
D．溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr、NaBrO和水，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
4．下列关于卤素单质性质的说法错误的是
A．溴在常温下为液体，易挥发
B．碘在常温下为紫黑色固体，易挥发
C．溴可溶于水，更易溶于四氯化碳等有机溶剂中
D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色
【答案】B
【详解】A．溴单质在常温下为液体，容易挥发，A说法正确；
B．碘单质在常温下为紫黑色固体，易升华，B说法错误；
C．溴可溶于水，在四氯化碳等有机溶剂中溶解度更大，更易溶，C说法正确；
D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色，D说法正确；
答案选B。
5．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是(　　)
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③它们都是热和电的良导体　④它们的密度依次增大，且都比水轻　⑤它们的还原性依次增强　⑥它们对应阳离子的氧化性依次增强
A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤
【答案】D
【详解】①碱金属从上到下，金属性增强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，因此氢氧化物中碱性最强的是CsOH，故①正确；②从上到下，金属的熔点逐渐降低，因此单质熔点最高的是Li，故②错误；③碱金属是是热和电的良导体，故③正确；④碱金属密度具有增大趋势，但钠的密度大于钾的密度，铷、铯密度比水大，故④错误；⑤从上到下金属性增强，它们的还原性依次增强，故⑤正确；⑥从上到下金属性增强，还原性增强，它们对应阳离子的氧化性依次减弱，故⑥错误；因此①③⑤正确，故D正确。
答案为D。
6．将少量氯水加入盛有KBr溶液的试管中，再加入适量的苯，然后振荡，静置，产生的现象是
A．溶液呈橙色
B．溶液呈无色
C．分层，上层液体呈橙色，下层液体几乎无色
D．分层，上层液体呈紫红色，下层液体几乎无色
【答案】C
【详解】氯气具有强的氧化性，通入溴化钾溶液发生反应：Cl2+2KBr=2KCl+Br2，反应后得到橙黄色的溴水溶液，加入适量的苯后，苯与水互不相溶，苯的密度小于水，溶液分层，苯层在上层，溴在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，振荡后，溴被萃取到苯层，所以看到的现象是溶液分层，下层为无色的水层，上层为橙色的溶有溴的苯层。
故选C。
7．铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料，金属铯的密度为，熔点为。下列说法正确的是
A．的原子序数为87 B．碱性：
C．铯与水反应时，铯浮在水面上，反应剧烈，发生爆炸 D．铯的熔点大于钠
【答案】B
【详解】A．Cs位于第六周期第IA族，原子序数为55，A错误；
B．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，碱性：CsOH>RbOH，B正确；
C．金属铯的密度为，铯的密度大于水，铯与水反应时，铯沉在水底，反应剧烈，发生爆炸，C错误；
D．碱金属中金属的密度随着原子序数增大而增大，熔点随着原子序数增大而减小，铯的熔点小于钠，D错误；
故选B。
8．下列关于碱金属的说法正确的是
A．观察钾与水反应时，需要佩戴护目镜 B．钠的熔点比钾的低
C．碱金属都应保存在煤油中 D．铯的氢氧化物是弱碱
【答案】A
【详解】A．钾与水反应剧烈，产生氢气并可能发生溶液的飞溅，佩戴护目镜是必要的安全措施，A正确；
B．碱金属熔点随原子序数增大而降低：钠的熔点（97℃）高于钾的（63℃），B错误；
C．锂（Li）的密度（0.534 g/cm ）小于煤油的（约0.8 g/cm ），会浮在煤油表面，故不能用煤油保存锂（Li），铯（Cs）的熔点较低（28℃），故铯（Cs）不宜保存在煤油中，C错误；
D．同主族从上到下元素金属性递增，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，铯的氢氧化物（CsOH）是强碱，D错误；
故答案选A。
9．某同学进行如下实验：
实验 操作和现象
Ⅰ 向溴水中滴加少量，振荡，层显橙色
Ⅱ 向碘水中滴加少量，振荡，层显紫色
Ⅲ 向KBr、KI的混合液中加入，然后滴加氯水，振荡后层显紫色；再滴加氯水，振荡后紫色褪去；继续滴加氯水，振荡后层变为橙色
下列分析错误的是
A．Ⅰ和Ⅱ为对照组
B．Ⅰ中层显橙色，说明层含
C．Ⅲ中层显紫色，说明的氧化性强于
D．Ⅲ中层变为橙色，说明水层中不含
【答案】C
【详解】A．Ⅰ和Ⅱ分别为向溴水、碘水中滴加CCl4，振荡，可以看到溴、碘溶于CCl4中的颜色，以便为Ⅲ提供颜色对照，所以Ⅰ和Ⅱ为对照组，故A正确；
B．Br2在CCl4中显橙色，Ⅰ中 CCl4 层显橙色，说明 CCl4 层含 Br2，故B正确；
C．Ⅲ中 CCl4 层显紫色，是氯水中的Cl2和KI发生置换反应生成I2，说明Cl2 的氧化性强于 I2；Cl2没有和Br -反应而和I-反应说明I-的还原性强于Br -，可得出结论：Br2的氧化性强于I2，故C错误；
D．向KBr、KI的混合液中加入 CCl4 ，然后滴加氯水，振荡后 CCl4 层显紫色说明I-的还原性强于Br -；继续滴加氯水，振荡后 CCl4 层变为橙色，说明Cl2和Br-发生反应生成Br2，说明水层中不含I-，故D正确；
故选C。
10．某实验小组利用点滴板实验来探究卤素单质的氧化性顺序，关于该实验说法正确的是
A．孔穴4中的溶液呈浅黄绿色
B．孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色最相近
C．孔穴3、4中的溶液仅用作对比
D．仅由上述实验现象无法得出、、的氧化性顺序
【答案】C
【详解】A．溴水为橙色，所以孔穴4中的溶液呈橙色，A错误；
B．孔穴2中的溴与KI反应生成碘单质，碘水为黄褐色，孔穴3中新制氯水呈黄绿色，颜色不同，B错误；
C．孔穴3、4中的溶液分别为氯水、溴水，可用于与孔穴1、2进行对比，因此孔穴3、4中的溶液仅用作对比，C正确；
D．孔穴1中氯气能置换出溴，氧化性：Cl2>Br2，孔穴2中溴能置换出碘，氧化性：Br2>I2，则氧化性：Cl2>Br2>I2，因此上述实验现象可以得出、、的氧化性顺序，D错误；
答案选C。
二、非选择题
11．为研究Cl2的性质，特设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。
(1)加入药品前，需要检查__，E固体的化学式为__，饱和NaCl溶液的作用是___。
(2)写出装置I中发生反应的离子方程式______。
(3)写出IV中发生反应的离子方程式____。实验过程中，装置IV中的实验现象为____。
(4)装置V中NaOH溶液的作用是_____。
(5)实验结束后，该组同学在装置III中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为在___(选填装置序号)之间还需添加洗气瓶，该装置的作用是___。
【答案】(1) 装置的气密性 MnO2 除去氯气中的氯化氢
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3) Cl2+2I-=2Cl-+I2 无色溶液变蓝色
(4)吸收多余的氯气，防止环境污染
(5) II和III 干燥Cl2
【分析】由装置图可知，该装置为实验室制取氯气及探究其性质的实验。Ⅰ为氯气的制取装置，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水；实验前检查装置的气密性情况；浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中会含有氯化氢，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度减小，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体；湿润的氯气中含有次氯酸，具有漂白性，可以使品红褪色；氯气具有氧化性，能够将碘离子氧化成碘单质，据此判断装置Ⅳ中现象，V中NaOH溶液用于吸收尾气氯气，以此来解答；
【详解】（1）加入药品前，要检查装置的气密性，E固体为MnO2，饱和NaCl溶液的作用：除去氯气中混有的氯化氢气体；
（2）Ⅰ为氯气的制取装置，为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑；
（3）装置Ⅳ中通入氯气后，与碘化钾溶液反应生成碘单质，反应的离子方程式：Cl2+2I-=2Cl-+I2；氯气具有氧化性，能够与碘化钾溶液反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，所以装置Ⅳ中通入氯气后，无色溶液变蓝色；
（4）氯气有毒，V中NaOH溶液用于吸收尾气氯气，防止环境污染；
（5）干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置如浓硫酸等，除去氯气中的水蒸气。
12．某研究小组在实验室制备Cl2并进行Cl2、Br2、I2性质的探究。
Ⅰ．制备Cl2并进行性质实验
(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，反应的离子方程式为______。
(2)用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到一定量时，红色突然褪去。
①产生上述现象的原因可能有两种：a、可能是氯水中的酸和氢氧化钠发生中和反应，将氢氧化钠消耗完所致；b、______。
②设计实验证明红色褪去的原因是a或b：______。
Ⅱ．为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下：
【查阅资料】①Cl、Br、I原子最外层电子数都是7个，单质Cl2、Br2、I2的化学性质相似。②稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。③淀粉溶液遇I2变蓝色。
氧化性强弱探究：
实验1
实验2 取a中的黄色溶液少许，加入KI溶液，再加入淀粉溶液
【分析与解释】
(3)实验1中a试管中反应的离子方程式是______。
(4)①甲同学认为：实验2观察到______现象，得出氧化性Br2>I2；
②乙同学对上述实验进行反思，认为实验2不能充分证明氧化性Br2>I2，他补做了实验3.
实验3 另取a中的黄色溶液少许，先加入足量的NaBr固体，充分振荡，然后加入KI溶液和淀粉溶液
补做实验3的目的是______。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2) b可能是氯水中的次氯酸的强氧化性，使红色褪去所致 取褪色后的溶液置于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液，若溶液变红色，则为原因a；若溶液仍为无色，则为原因b
(3)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(4) 溶液变为蓝色 除去a中未反应的Cl2，防止Cl2与KI反应，干扰实验
【分析】本题为验证氯水性质的实验题，分别分析了加有酚酞的氢氧化钠溶液在加入氯水后褪色的原因是氢氧化钠被消耗，还是酚酞被氧化，以此解题。
【详解】（1）MnO2与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）①根据实验现象可推测，产生上述现象的原因可能有两种：a氯水中的酸和氢氧化钠发生反应，导致溶液碱性消失，红色褪色；b可能是氯水中的次氯酸的强氧化性，使红色褪去所致；
②可以通过验证是否还存在氢氧化钠的方法来验证，证明红色褪去的原因可设计为：取褪色后的溶液置于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液，若溶液变红色，则为原因a；若溶液仍为无色，则为原因b；
（3）实验1中a试管是溴化钠溶液和氯气反应，能够生成氯化钠溴单质，反应的离子方程式是：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
（4）①实验1第一个试管中黄色溶液中含有Br2，加入KI溶液，再加入淀粉溶液后，若溶液颜色变蓝，则说明有碘单质生成，也就说明了氧化性Br2> I2；
②实验1中第一个试管中还含有氯气，所以实验2中溶液变蓝，不能证明一定是溴单质将碘单质置换出来的，实验3中先加入溴化钠，可以将除去a中未反应的Cl2，防止Cl2与KI反应，干扰实验。
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第21讲 原子结构与元素的性质
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预习目标 1.通过实验探究认识碱金属元素性质的递变规律，能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律，初步掌握元素性质与原子结构的关系。 2.通过实验探究卤族元素性质的递变规律，并能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律，掌握元素性质与原子结构的关系。 3.通过对碱金属和卤族元素递变性规律的探究，尝试运用类比、归纳等方法对同主族元素原子结构与性质的递变规律分析，预测一些元素的物理和化学性质。
重难点 1.碱金属元素的原子结构与性质。 2.卤族元素的原子结构与性质。 3.预测陌生元素的物理化学性质。
知识点1：碱金属元素的原子结构与性质
1.碱金属元素的原子结构
共同点：最外层电子数为 , 很容易失去 个电子，因此碱金属元素在化合物中的化合价都是 价。
不同点：碱金属元素原子的 和 不同，随着核电荷数增加，元素原子的电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 。
具体原子结构如下表：
碱金属元素 元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm
锂 3 1 2 0.152
钠 11 1 3 0.186
钾 19 1 4 0.227
铷 37 1 5 0.248
铯 55 1 6 0.265
2.碱金属单质物理性质的相似性和递变性
碱金属单质 颜色和状态 密度/( g/cm3 ) 熔点/℃ 沸点/℃
锂 ，柔软 0.534 180.5 1 347
钠 0.97 97.81 882.9
钾 0.86 63.65 774
铷 1.532 38.89 688
铯 略带 光泽，柔软 1.879 28.40 678.4
相似性：除铯外均为银白色，都比较柔软，有延展性,硬度 ,密度 ,熔点 ,沸点 。
递变性：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐 ( 反常)，熔、沸点逐渐 。
3.碱金属单质化学性质实验探究
（1）碱金属与水的反应
碱金属单质 钾 钠
实验操作
实验现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后的溶液加酚欲试液变红 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液加酚酞试液变红
结论 金属活泼性：钾＞钠
实验原理
钠、钾着火时， 用水灭火，必须用干燥的 来灭火。这是因为钠、钾的化学性质活泼，和水能发生反应，置换出水中的氢，产生可燃性气体H2,同时放出大量的热。
(2)碱金属与氧气的反应
碱金属单质 钾 钠
实验操作
实验现象 先熔化成小球，后燃烧，反应比钠更剧烈，火焰呈 (透过 ) 先燃化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈
结论 金属活泼性：钾 钠
实验原理 (超氧化钾)
①做碱金属与氧气反应的实验时，金属钾、钠的用量一般取 大小为宜。若用量过大，易发生爆炸。在使用前，还应用 吸干钾、钠等金属表面的煤油。未用完的钾、钠要 。 ②碱金属与氧气反应：Li在常温下或燃烧时均生成 ；Na在常温下生成 ,燃烧时生成 ；K燃烧时主要生成 ；Rb、Cs燃烧时生成更复杂的氧化物。
（3）化学性质总结
碱金属单质 与氧气反应的产物 与水反应的现象 反应程度 金属性
Li Li2O 剧烈
Na Na2O、Na2O2 更剧烈
K K2O、K2O2、KO2 轻微的爆炸
Rb 常温下自燃，产物更为复杂 遇水立即燃烧，爆炸
Cs
结论 从Li到Cs，碱金属单质的还原性逐渐 ，元素的金属性逐渐 。
金属锂的密度小于煤油，常保存在 中。锂与其他碱金属不同，在室温下与水反应比较慢，但能与氮气反应生成一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都 于水。锂的挥发性盐的火焰呈 ，可用于鉴定锂。锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用作 剂。
4.碱金属元素原子结构与化学性质的关系
相似性 原子都容易失去最外层的一个电子，碱金属单质化学性质活泼.都能与氧气等非金属单质及水反应，与水反应的通式为： 2R + 2H2O===2ROH +H2↑
递变性 a.随者原子序数的递増，碱金属元素原子失电子能力逐渐 ，元素金属性逐渐 ，单质和氧气的反应越来越 ，生成的氧化物越来越复杂，和水反应越来越 。
b.碱金属单质都具有还原性，还原性由弱到强的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。
c.碱金属单质物理性质的变化规律：随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。
碱金属的特殊性 ①单质Na、K通常保存在煤油中,Li通常用石蜡密封。 ②碱金属中还原性最强的是 ,还原性最弱的是 。 ③碱金属阳离子中氧化性最弱的是 ，氧化性最强的是 。 ④碱金属元素单质中只有Li与O2反应的产物为一种(Li2O),其他单质与O2反应的产物至少有 种。 ⑤碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH ，其他均为易溶于水的強碱。
知识点2：卤族元素的原子结构与性质
1.卤族元素的原子结构
元素名称及符号 氟（F） 氯（Cl） 溴（Br） 碘（I）
原子序数 9 17 35 53
原子结构示意图
最外层电子数 7 7 7 7
电子层数 2 3 4 5
原子半径 从F→I逐渐增大
由上表分析知，卤族元素原子结构的递变规律：
①卤族元素的原子最外层电子数相同，都为7,都易得到一个电子，单质具有较强的 ;
②随着原子序数的递増，原子核外电子层数依次 ，原子半径逐渐 。
2.卤素单质物理性质的相似性和递变性
单质 F2→Cl2→Br2→I2
相似性 都有颜色，熔、沸点较低
不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂（F2易和水发生反应）
递变性 状态（通常状况下） 气体→气体→液体→固体
颜色 淡黄绿色→黄绿色→ → （逐渐加深）
密度 逐渐
熔点和沸点 逐渐
在水中的溶解度 逐渐
溴和碘在不同溶剂中呈现的颜色 物质颜色饱和溴水 稀溴水 溴溶于苯、四氯化碳等有机溶 碘水 碘的酒精溶液 碘的四氯化碳溶液
3.卤素单质的化学性质
（1）卤素单质与H2的反应
单质 反应条件 化学方程式 氢化物稳定性
F2 暗处 H2 + F2===2HF 很稳定
Cl2 光照或点燃 H2 + Cl2 点燃或光照2HCl 较稳定
Br2 加热 H2 + Br22HBr 不如HCl稳定
I2 不断加热 H2 + I2 2HI 不稳定
由表中信息可知,从F2到I2，卤素单质与H2反应所需要的条件逐渐变苛刻，反应剧烈程度逐渐 ，生成的气态氢化物稳定性逐渐 。
（2）卤素单质间的置换反应
实验名称 实验操作 实验现象 离子方程式及实验结论
氯置换溴 溶液颜色变为 ，比氯水颜色深 2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 氧化性：Cl2＞Br2
氯置换碘 溶液颜色变为 ，比氯水颜色深 2I-+Cl2===2Cl-+I2 氧化性：Cl2＞I2
溴置换碘 溶液颜色变为 ，比溴水颜色深 2I-+ Br2===2Br-+I2 氧化性：Br2＞I2
①F是 的非金属元素，F2氧化性很强, F-还原性很弱。F无 价，无 。 ②F2能与水剧烈反应，不存在F2的水溶液。卤素单质与水反应生成氢卤酸与次卤酸 （F2除外），如 X2 + H2O===HX + HXO（X为 Cl、Br、I），F2与H2O反应的化学方程式为 。 ③卤素单质间可以发生置换反应，较活泼的卤素单质可以将较不活泼的卤素单质从它们的盐溶液中置换出来，但F2除外。这是因为F2极易与溶液中的H2O反应生成O2。 ④Cl2易液化。 ⑤常温下，Br2是 呈液态的非金属单质。液溴有很强的腐蚀性，易挥发，有毒。实验室中保存溴单质时常加 以减少挥发，试剂瓶不能用 。 ⑥I2为紫黑色固体，受热易升华，淀粉溶液遇碘变 。 ⑦HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸，且酸性 HF HCI HBr HI。 ⑧卤素单质与活泼金属（如Na、K等）反应生成相应的金属卤化物，如2Na + X22NaX （X 为 F、Cl、Br、I）。 ⑨变价金属（如Fe、Cu）与卤素单质反应生成 金属卤化物（碘除外，I2的氧化性较弱，I2与Fe反应只能生成 态的FeI2）。
4.同主族元素原子结构与元素性质的相似性与递变性
同主族元素自上而下原子核外电子层数逐渐増多，原子半径逐渐増大,失电子能力逐渐増强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐増强，非金属性逐渐减弱。
重难点1：元素的金属性和非金属性的相对强弱判断
1.同主族元素性质的递变规律
研究对象 性质 从上到下递变规律
元素 金属性 逐渐
非金属性 逐渐
单质 氧化性 逐渐
还原性 逐渐
非金属元素对应的简单阴离子 还原性 逐渐
非金属元素对应的简单气态氢化物 稳定性 逐渐
元素最高价态氧化物对应的水化物 碱性 逐渐
酸性 逐渐
2.元素金属性强弱的判断
（1）根据元素周期表判断
同一主族从上到下，元素的金属性逐渐 。
（2）根据金属活动性顺序判断
从左往右，金属单质的活动活逐渐 ,元素的金属性一般也逐渐 。
（3）根据单质及其化合物的性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越 。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越 。
（4）金属单质间的置换反应
较活泼的金属能将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，如 Zn + Cu2+===Zn2+ + Cu,则金属性：Zn＞Cu。
（5）根据离子的氧化性强弱判断
金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越 .如，氧化性：Cu2+＞Fe2+，则金属性：Cu＜Fe。
3.元素非金属性强弱的判断
（1）根据元素周期表判断
同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱。
（2）根据单质及其化合物的性质判断
①单质与氢气化合越 (或简单气态氢化物越 )，元素的非金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的酸性 ,元素的非金属性越强。
（3）根据非金属单质间的置换反应判断
较活泼的非金属单质可将较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来，如Cl2 +2Br-===2Cl-+ Br2，则非金属性：Cl>Br。
（4）根据离子的还原性强弱判断
非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越 。如还原性：Cl-＜I-，非金属性：Cl>I。
命题点1：碱金属元素的原子结构与性质
【针对训练1】（25-26高一下·山东泰安·阶段检测）下列关于碱金属元素的说法正确的是
A．第ⅠA族元素叫碱金属元素 B．金属锂可以保存在煤油中
C．都能生成过氧化物 D．熔点：Li>Na>K>Rb>Cs
【针对训练2】（24-25高一上·云南昆明·阶段检测）下列关于的比较错误的是
A．原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
B．对应单质的还原性随核电荷数的增加而增强
C．对应单质与水(或酸)的反应随电子层数的增加越来越剧烈
D．对应单质的颜色随核电荷数的增加而逐渐加深
【针对训练3】下列说法正确的是
A．碱性：
B．金属性：
C．碱金属与氧气均能反应，都能生成过氧化物
D．不易与水反应放出
命题点2：卤族元素的原子结构与性质
【针对训练4】下列有关第VIIA族元素说法中不正确的是
A．原子最外层电子数都是7 B．从F2到I2，氧化性逐渐增强
C．从F2到I2，颜色逐渐加深 D．熔、沸点：
【针对训练5】下图是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验，充分反应一段时间后，打开装置D的活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察实验现象，下列说法正确的是
A．F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气
B．装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体
C．装置E下层呈现紫红色
D．装置E中有机试剂层呈现紫红色，能说明非金属性Br＞I
【针对训练6】如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法不正确的是
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②能使石蕊试液先变红后褪色
C．单质③常温下是液态
D．单质④的氢化物在卤素氢化物中热稳定性最强
一、单选题
1．可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是（ ）
A．“类钫”在化合物中呈价
B．“类钫”属过渡元素，具有放射性
C．“类钫”单质的密度小于
D．“类钫”单质有较高的熔点
2．金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是
A．溶液变红，证明生成了碱性物质
B．钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关
C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强
D．金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
3．溴(Br)与氯(Cl)同属“卤族元素”，最外层均有7个电子，在反应中容易得1个电子，化学性质具有很大的相似性，氧化性，下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是
A．溴单质只具有氧化性
B．溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr
C．还原性比弱
D．溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO
4．下列关于卤素单质性质的说法错误的是
A．溴在常温下为液体，易挥发
B．碘在常温下为紫黑色固体，易挥发
C．溴可溶于水，更易溶于四氯化碳等有机溶剂中
D．碘蒸汽为紫色，碘水为棕黄色，碘的四氯化碳溶液呈紫红色
5．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是(　　)
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③它们都是热和电的良导体　④它们的密度依次增大，且都比水轻　⑤它们的还原性依次增强　⑥它们对应阳离子的氧化性依次增强
A．①③ B．②⑤ C．②④⑥ D．①③⑤
6．将少量氯水加入盛有KBr溶液的试管中，再加入适量的苯，然后振荡，静置，产生的现象是
A．溶液呈橙色
B．溶液呈无色
C．分层，上层液体呈橙色，下层液体几乎无色
D．分层，上层液体呈紫红色，下层液体几乎无色
7．铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料，金属铯的密度为，熔点为。下列说法正确的是
A．的原子序数为87 B．碱性：
C．铯与水反应时，铯浮在水面上，反应剧烈，发生爆炸 D．铯的熔点大于钠
8．下列关于碱金属的说法正确的是
A．观察钾与水反应时，需要佩戴护目镜 B．钠的熔点比钾的低
C．碱金属都应保存在煤油中 D．铯的氢氧化物是弱碱
9．某同学进行如下实验：
实验 操作和现象
Ⅰ 向溴水中滴加少量，振荡，层显橙色
Ⅱ 向碘水中滴加少量，振荡，层显紫色
Ⅲ 向KBr、KI的混合液中加入，然后滴加氯水，振荡后层显紫色；再滴加氯水，振荡后紫色褪去；继续滴加氯水，振荡后层变为橙色
下列分析错误的是
A．Ⅰ和Ⅱ为对照组
B．Ⅰ中层显橙色，说明层含
C．Ⅲ中层显紫色，说明的氧化性强于
D．Ⅲ中层变为橙色，说明水层中不含
10．某实验小组利用点滴板实验来探究卤素单质的氧化性顺序，关于该实验说法正确的是
A．孔穴4中的溶液呈浅黄绿色
B．孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色最相近
C．孔穴3、4中的溶液仅用作对比
D．仅由上述实验现象无法得出、、的氧化性顺序
二、非选择题
11．为研究Cl2的性质，特设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去。其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。
(1)加入药品前，需要检查__，E固体的化学式为__，饱和NaCl溶液的作用是___。
(2)写出装置I中发生反应的离子方程式______。
(3)写出IV中发生反应的离子方程式____。实验过程中，装置IV中的实验现象为____。
(4)装置V中NaOH溶液的作用是_____。
(5)实验结束后，该组同学在装置III中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为在___(选填装置序号)之间还需添加洗气瓶，该装置的作用是___。
12．某研究小组在实验室制备Cl2并进行Cl2、Br2、I2性质的探究。
Ⅰ．制备Cl2并进行性质实验
(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，反应的离子方程式为______。
(2)用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到一定量时，红色突然褪去。
①产生上述现象的原因可能有两种：a、可能是氯水中的酸和氢氧化钠发生中和反应，将氢氧化钠消耗完所致；b、______。
②设计实验证明红色褪去的原因是a或b：______。
Ⅱ．为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下：
【查阅资料】①Cl、Br、I原子最外层电子数都是7个，单质Cl2、Br2、I2的化学性质相似。②稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。③淀粉溶液遇I2变蓝色。
氧化性强弱探究：
实验1
实验2 取a中的黄色溶液少许，加入KI溶液，再加入淀粉溶液
【分析与解释】
(3)实验1中a试管中反应的离子方程式是______。
(4)①甲同学认为：实验2观察到______现象，得出氧化性Br2>I2；
②乙同学对上述实验进行反思，认为实验2不能充分证明氧化性Br2>I2，他补做了实验3.
实验3 另取a中的黄色溶液少许，先加入足量的NaBr固体，充分振荡，然后加入KI溶液和淀粉溶液
补做实验3的目的是______。
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