第四章 物质结构 元素周期律 单元测试
一、单选题
1．化学推动着社会的进步和科技的发展．下列说法错误的是
A．过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B．漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂
C．由生铁铸造的下水井盖的硬度大、抗压，含碳量比钢低
D．利用某些放射性同位素释放的射线可以有种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
2．下列说法正确的是
A．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多
B．含有极性键的分子一定是极性分子
C．丙氨酸()存在手性异构体
D．NaCl熔化和CO2气化克服的作用力类型相同
3．已知：溴化铁在200°C以上易分解，煮沸水溶液也会使其分解，生成溴化亚铁和溴单质。实验室里利用如图装置制取纯净的无水FeBr3。
下列说法正确的是
A．A、B、C分别盛有饱和Na2CO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液
B．装置②中温水的作用是降低装置①中生成的CO2在液溴中的溶解度
C．实验开始时，先加热管式炉，再打开装置①中活塞
D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入CO2至室温
4．X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y元素最外层电子数是电子层数的3倍，Z元素在元素周期表中的周期数等于族序数，Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数，W元素的基态原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等。下列说法不正确的是
A．Y和Z组成的某种微粒中，可以只有离子键，也可以只有共价键
B．第一电离能大小：Z>W>Y
C．工业上常用电解法制备元素Z的单质
D．Z、W的最高价氧化物均可溶于氢氧化钠溶液中
5．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，化学式是NaAl(OH)2CO3，下列关于该物质的说法正确的是 （ ）
A．该物质属于两性氢氧化物
B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物
C．该药剂遇胃酸不产生气体，适合胃溃疡患者服用
D．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H+
6．旅游景点售卖的仿银饰品大多是白铜(铜镍合金)。下列说法正确的是
A．硬度比铜的大 B．熔点比铜的高
C．容易被腐蚀 D．通过外观颜色即可区分它和白银
7．美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在2006年10月16日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素，并观察到其存在了不到1毫秒时间。该元素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A．118 B．297 C．61 D．179
8．下列关于物质结构和化学用语的说法正确的是
A．BF3、CCl4中所有原子均达到8电子稳定结构
B．78gNa2O2晶体中所含离子数目为3NA
C．18gH2O或D2O的质子数均为10NA
D．34gH2O2含有极性键的数目为3NA
9．下列物质的分类组合正确的是
①金刚石、氢氧化铁胶体、豆浆均为混合物；②HClO、CH3COOH、H2CO3均为酸；
③NaOH、NH4HCO3、KMnO4均为强电解质；④Na2O2、Na2O、MgO均为碱性氧化物；
⑤金刚石、石墨、C60互为同素异形体。
A．②⑤ B．②③⑤ C．①②③⑤ D．④⑤
10．下列说法中正确的是
①质子数相同的微粒一定是同种元素
②同位素的化学性质基本相同
③某种元素的相对原子质量取整数，就是其质量数
④电子数相同的微粒不一定是同一种原子
A．①③ B．③④ C．①② D．②④
二、填空题
11．下图中的甲、乙、丙、丁代表化学中常见的四种物质，相互转化的关系如下所示。其中甲、乙、丙为均含有同一种金属元素的无机化合物，常温下0.1 mol/L的丁溶液pH为13，其焰色反应为黄色。
(1)请写出甲中加入过量的丁直接生成丙的离子方程式：______________________。
(2)请写出反应(Ⅲ)的离子方程式为___________________________。
12．据报道，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：
(1)铷(Rb)位于元素周期表的第___周期___族。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是___(填序号)。
①与水反应比钠剧烈
②原子半径比钠的小
③氧化物暴露在空气中易吸收CO2
④阳离子最外层电子数和镁离子最外层电子数相同
⑤是还原剂
(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4L，这种碱金属可能是___(填字母)。
A．Li B．Na C．K D．Cs
13．宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法，请回答下列问题。
(1)氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。
①一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为___________。
②氧气和硫单质分别与氢气反应生成和。、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因是___________。
(2)溶液和溶液反应的微观示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是___________(填离子符号)。
(3)硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为___________。
14．氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生。请回答下列问题：
(1)的电子式是_______，该化合物是由_______键形成的。
(2)与盐酸反应的化学方程式是_______。
(3)在题(2)反应的生成物中，含有共价键的是_______。
(4)比较中两种微粒的半径： _______。(填“>”“<”或“=”)
15．金属及其化合物在人类的历史上有着重要的作用。回答下列有关问题：
(1)向20 mL沸水中逐滴滴加2 mL饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色，形成的分散系中分散质微粒的直径大小范围是___________。
(2)最近两年，随着神舟号系列飞船和蛟龙号潜艇性能的进一步优化，我国已成功实现“上天入地”。在上天入地时，为了给工作仓内工作人员提供氧气，一般要携带一种淡黄色粉末，其化学式为___________，将其撒入脱脂棉，滴加几滴水，脱脂棉能被点燃，说明反应___________。
(3)电子工业上可用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜，写出该反应的离子方程式：___________。
(4)胃舒平(主要成分为氢氧化铝)可用于治疗胃酸过多，氢氧化铝体现___________性；___________(填“能”或“不能”)用氢氧化钠溶液代替。
(5)将硫酸亚铁与稀硫酸混合，二者不反应，滴入H2O2后，溶液很快变成黄色，该反应的离子方程式为___________。
(6)NaHSO4是一种酸式盐，写出NaHSO4在水中的电离方程式___________。
三、计算题
16．称取一定质量镁铝合金放入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图(生成沉淀阶段的图象斜率视为恒定)。
计算：
(1)合金中Al的质量为多少____
(2)所加NaOH溶液的物质的量浓度为多少____
17．某种治疗胃病药物的化学成分是AlxMgy(OH)z(CO3)w·nH2O。
(1)取该碱式盐3.40g，研磨、加水、搅拌使之充分分散，滴加2.00mol·L-1盐酸，先后与OH-和CO反应，当加入盐酸35.0mL时，开始产生CO2，加入盐酸45.0mL时恰好完全反应，该碱式盐中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为_____。
(2)在上述反应后所得溶液中加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、干燥后沉淀物重1.74g，该碱式盐中铝离子与镁离子的物质的量之比为_____。
(3)若3.40g该碱式盐完全受热分解产生0.81g水，该碱式盐的化学式为_____。
18．用表示原子：
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子，则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子，则该阴离子的中子数N=___________。
四、实验题
19．一位同学设计了一套用浓盐酸和高锰酸钾固体制取少量氯气并能比较氯气与碘单质氧化性强弱的微型装置，如图所示。
(1)下列溶液中，能吸收氯气的是______。
A．饱和食盐水 B．饱和Na2SO3溶液
C．饱和NaOH溶液 D．浓硫酸
(2)能说明氯气的氧化性强于碘单质的实验现象是__________。
(3)请用原子结构的知识解释氯气的氧化性强于碘单质的原因：__________。
20．为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是___。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式为___。
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是___。
(4)过程Ⅲ的实验目的是___。
(5)请从原子结构的角度解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：___。
参考答案：
1．C
【解析】A．过氧化钠与人呼出的二氧化碳或水蒸气反应均生成氧气，过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，故A正确；
B．漂白粉的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀菌消毒；同时漂白粉在空气中会和二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂，故B正确；
C．生铁中的含碳量为2%~4.3%，钢中的含碳量为0.03%~2%，生铁含碳量高，生铁硬度大、抗压，性脆、可以铸造成型，是制造机座、管道的重要材料，故C错误；
D．放射性同位素可以用于透视和放疗，因此可以给金属探伤、诊断和治疗疾病，故D正确；
答案选C。
2．C
【解析】A．第四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1，此元素为铬，故A错误；
B．二氧化碳分子中碳氧键为极性键，但二氧化碳分子为非极性分子，故B错误；
C．丙氨酸分子中2号碳上连接四种不同的原子团，为手性碳原子，所以存在手性异构，故C正确；
D．NaCl熔化克服的是离子键，CO2气化克服的是分子间作用力，故D错误；
故答案为C。
【点睛】手性碳原子判断注意：手性碳原子一定是饱和碳原子；手性碳原子所连接的四个基团要是不同的，然后根据手性分子是含有手性碳原子的分子。
3．D
【解析】A．利用装置①可制备二氧化碳，但其中含有HCl和水蒸气，装置③中A、B依次可除去HCl和水蒸气，利用装置④可进行尾气处理，故A、B、C分别盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸和烧碱溶液，A错误；
B．装置②中温水的作用是促进液溴的挥发，从而得到溴蒸气，B错误；
C．实验开始时，要先打开装置①中活塞，利用反应产生的二氧化碳排除装置中的空气，再加热管式炉，防止铁粉被氧气氧化生成杂质，C错误；
D．实验结束时，先停止加热并停止滴入液溴，继续通入二氧化碳至室温，排除装置中的溴蒸气，并使其被C中烧碱溶液吸收，防止污染环境，D正确；
故选D。
4．B
【解析】X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y元素最外层电子数是电子层数的3倍，则Y为O元素；Z元素在元素周期表中的周期数等于族序数，则Z为Al元素；Z的简单阳离子是Al3+，含有10个电子，Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数，YX-含有10个电子，Y为O元素，含有8个电子，则X为H元素；W元素的基态原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，W的价电子排布式为3s23p2，则W为Si元素。
【解析】A．Y为O元素，Z为Al元素，二者组成的某种微粒中，只含有共价键，Al2O3只含有离子键，A项正确；
B．非金属性O＞Si＞Al，非金属性越强，第一电离能越强，则第一电离能大小：Y >W>Z，B项错误；
C．工业上通过电解熔融氧化铝冶炼铝，C项正确；
D．Z的最高价氧化物为Al2O3，具有两性，可溶于氢氧化钠溶液中，W的最高价氧化物为SiO2，是酸性氧化物，可溶于氢氧化钠溶液中，D项正确；
答案选B。
5．D
【解析】A．该该物质可电离出酸根离子和金属阳离子，属于盐，故A错误；
B．NaAl(OH)2CO3只有一种物质构成，属于纯净物，故B错误；
C．NaAl(OH)2CO3能与盐酸反应，所以能治疗胃酸过多的胃病患者，但胃溃疡患者不能服用此物，因为产生的CO2对胃有刺激作用，胃溃疡患者会加重，故C错误；
D．NaAl(OH)2CO3与盐酸发生反应NaAl(OH)2CO3+4HCl=NaCl+AlCl3+3H2O+CO2↑，由方程式可知1mol该物质最多可消耗4molHCl，即消耗4mol H+，故D正确。
答案选D。
6．A
【解析】A．合金硬度大于成分金属，A正确；
B．合金熔点低于成分金属，B错误；
C．合金性能优于成分金属，故耐腐性更好，C错误；
D．白铜、白银均为银白色，不能通过颜色区别，D错误；
故选A。
7．C
【解析】原子符号左上角的数字为质量数，左下角的数字为质子数，则的中子数=质量数-质子数=297-118=179，核外电子数=质子数=118，故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为179-118=61，故C正确；
故选C。
8．B
【解析】A．BF3中B元素化合价为+3价，B原子最外层电子数是3，3+3=6，则B原子不满足8电子结构，故A错误；
B．78gNa2O2的物质的量是1mol，晶体中所含离子数目为3NA，故B正确；
C．H2O或D2O的质子数均是10个，但相对分子质量不同，因此18gH2O或D2O的质子数不相同，故C错误；
D．34gH2O2的物质的量是1mol，含有极性键的数目为2NA，故D错误；
故选B。
9．B
【解析】①金刚石是碳元素的一种单质，属于纯净物，不是混合物，①错误；
②HClO、CH3COOH、H2CO3都是化合物，电离产生的阳离子全部是H+，阴离子是酸根离子，因此它们都是酸，②正确；
③NaOH是强碱，属于强电解质；NH4HCO3、KMnO4都是盐、都是强电解质，③正确；
④Na2O2与水反应产生NaOH、O2，该氧化物为过氧化物，不是碱性氧化物，④错误；
⑤金刚石、石墨、C60都是C元素的单质，它们性质不同，互为同素异形体，⑤正确；
综上所述可知：说法正确的是②③⑤，故合理选项是B。
10．D
【解析】①质子数决定元素种类，质子数相同的粒子不一定是同种元素，可能为分子，如H2O和NH3，故错误；
②同位素为同种元素的原子，化学性质基本相同，故正确；
③元素不谈质量数，一种元素的原子可能有不同的质量数，故错误；
④电子数相同的微粒不一定是同一种原子，可能为分子，如HF、H2O，故正确；
综上所述，②④正确，故选：D。
11． Al3++ 4OH-==+ 2H2O Al3++3+6H2O==4Al(OH)3↓
【解析】甲、乙、丙、丁代表化学中常见的四种物质，常温下0.1 mol/L的丁溶液pH为13，其焰色反应为黄色，则丁应为NaOH，其中甲、乙、丙为均含有同一种金属元素的无机化合物，由流程图可知，甲与NaOH可以反应生成乙，乙与NaOH可以反应生成丙，甲和丙可以反应生成乙，则甲为可溶性铝盐，乙为Al(OH)3，丙为偏铝酸盐，
【解析】由以上分析知，甲为可溶性铝盐，乙为Al(OH)3，丙为偏铝酸盐，丁为NaOH，
(1)甲为可溶性铝盐，丁应为NaOH，则甲中加入过量的丁直接生成丙的离子方程式Al3++ 4OH-==+ 2H2O；
(2)反应(Ⅲ)可溶性铝盐与偏铝酸盐发生双水解反应，离子方程式为Al3++3+6H2O==4Al(OH)3↓。
12． 第五周期 第I A族 ①③⑤ AB
【解析】(1)铷的原子序数比稀有气体元素氪(36)的原子序数大1，应在氪的下一周期，即第五周期第I A族。故答案为：第五周期第I A族
(2)根据已学习的碱金属元素结构及性质的相似性和递变性，可知①③⑤说法正确。故答案为：①③⑤
(3)设合金为R，产生的H2为1mol，根据关系可知：
则x=2mol
故平均分子量为：
混合物的平均相对原子质量是25，铷的相对原子质量为85，则必须与另一个相对原子质量小于25的碱金属混合，题给选项中Li和Na的相对原子质量小于25，故正确答案为AB。
13．(1) 氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，均易得到2个电子形成8电子稳定结构
(2)和
(3)
【解析】（1）
①一个硫原子得到二个电子形成一种新粒子，该粒子的符号为；
②、中氧与硫元素的化合价均为价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因是氧原子和硫原子的最外层均为6个电子，均易得到2个电子形成8电子稳定结构；
（2）
根据溶液和溶液反应的微观示意图所示，反应前后该反应中实际参加反应的离子是和没有变化，实际参加反应的离子是和；
（3）
根据硫及其化合物的“化合价-物质类别”关系图所示，物质X属于S是+4价的氧化物，化学式为。
14．(1) 离子
(2)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl
(3)NH4Cl
(4)＜
【解析】（1）氮化钠是由钠离子与氮离子通过离子键结合成的离子化合物，电子式为；
（2）Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵，方程式Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl；
（3）题(2)反应的生成物中，NH4Cl既含共价键又含离子键，NaCl只有离子键；
（4）钠离子与氮离子具有相同的核外电子排布，根据具有相同电子层结构的离子，半径随着原子序数的递增而减小，由钠的原子序数大于氮的原子序数，所以＜。
15． 1nm～100nm或者10－9m～10－7m Na2O2 放热反应 2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋ 弱碱性 不能 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O NaHSO4=Na＋＋H＋＋SO
【解析】(1)向沸水中滴加2mL饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色，得到氢氧化铁胶体，胶体中分散质的微粒直径大小为1nm～100nm或者10－9m～10－7m之间；故答案为1nm～100nm或者10－9m～10－7m；
(2)淡黄色粉末，能提供氧气，即该物质为过氧化钠，其化学式为Na2O2；过氧化钠能与水反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，脱脂棉燃烧，说明该反应为放热反应；故答案为Na2O2；放热反应；
(3)Fe3＋具有强氧化性，与Cu发生2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋；故答案为2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋；
(4)氢氧化铝能治疗胃酸过多，体现氢氧化铝的弱碱性；氢氧化钠的碱性太强，因此不能用氢氧化钠溶液代替氢氧化铝；故答案为弱碱性；不能；
(5)H2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；故答案为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；
(6)NaHSO4为强电解质，在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SO；故答案为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SO。
16．(1)5.4g
(2)5mol/L
【解析】加入NaOH溶液体积从0~20mL是与剩余稀硫酸反应，硫酸铝和NaOH反应生成Al(OH)3沉淀，硫酸镁和NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀，继续加入NaOH溶液与Al(OH)3沉淀反应生成偏铝酸钠，沉淀溶解，剩余0.15mol沉淀是Mg(OH)2，据此分析解答。
【解析】（1）根据分析，生成0.15molMg(OH)2，生成Al(OH)3物质的量为0.35mol-0.15mol=0.2mol，由Al原子守恒可知，n(Al)=0.2mol，其质量为0.2mol×27g/mol=5.4g；
（2）由200mL～240mL发生NaOH溶液与Al(OH)3沉淀反应生成偏铝酸钠，反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，由0.2mol Al(OH)3消耗n(NaOH)=0.2mol，所以c(NaOH)==5mol/L。
17． 5：2 1：3 AlMg3(OH)5(CO3)2·2H2O
【解析】(1) 、、，，，则；
(2)过量OH-，即Mg(OH)2的质量为1.74g，，根据电荷守恒，n(Al3+)=0.01mol，n(Al3+)：n(Mg2+)=1：3；
(3) 受热分解产生0.81g水，，，故，故该碱式盐的化学式为AlMg3(OH)5(CO3)2·2H2O。
18． A-Z A-x-n A-x+n
【解析】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；
(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=X＋n，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；
(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
19．(1)BC
(2)氯气使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色
(3)氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质
【解析】浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，生成的Cl2将KI氧化为I2，I2与淀粉作用；剩余氯气被吸收剂吸收。
【解析】（1）A．氯气难溶于水，不能用饱和食盐水吸收氯气，A不符合题意；
B．由反应Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl可知，饱和Na2SO3溶液能吸收氯气，B符合题意；
C．由反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知，饱和NaOH溶液能吸收氯气，C符合题意；
D．浓硫酸与氯气不反应，可用于干燥氯气，D不符合题意；
故选BC。答案为：BC；
（2）氯气与碘化钾发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，生成的I2使淀粉变蓝色，则可说明氯气的氧化性强于碘单质，实验现象是：试纸变蓝色。答案为：氯气使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色；
（3）氯与碘为同主族元素，碘在氯的下方，非金属性氯比碘强，则氯气的氧化性强于碘单质的原因：氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子半径大，碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质。答案为：氯的原子结构示意图为，碘的原子结构示意图为，二者的最外层电子数相同，表明性质相似，但碘的原子核外电子层数比氯原子多2层，则碘原子核对外层电子的吸引力比氯弱，非金属性碘比氯弱，所以氯气的氧化性强于碘单质。
【点睛】同主族元素，从上到下，原子半径依次增大，原子核对外层电子的吸引力依次减弱，非金属性依次减弱。
20． 湿润的淀粉KI试纸变蓝 Cl2+2Br-＝Br2+2Cl- 打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止分层后，CCl4层溶液变为紫红色 确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 Cl、Br、I是同主族元素，从上到下，原子半径增大，得电子能力减弱
【解析】装置A制备氯气，装置B验证氯气的氧化性，装置C验证单质溴的氧化性，据此分析解答。
【解析】(1)因Cl2的氧化性大于I2的氧化性，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可发生：Cl2+2I-＝I2+2Cl-，I2能使淀粉变蓝；故验证氯气的氧化性强于碘的实验现象为：湿润的淀粉KI试纸变蓝；
(2)氯气通入溴化钠溶液中，溴离子被氧化，则B中溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-；
(3)为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论，因此过程Ⅳ的操作和现象是：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止分层后，CCl4层溶液变为紫红色；
(4)根据(3)中分析可知过程Ⅲ的实验目的是：确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
(5)由于同主族元素从上到下，原子半径增大，对核外电子的吸引能力减弱，得电子能力逐渐减弱，所以氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱。
