題目列表(包括答案和解析)
7.(12分)A、B、C、D、E五種短周期元素的原子序數(shù)依次增大,A、B同周期,A、C同主族,化合物AB2、DB2均是可使澄清石灰水變渾濁的氣體。又已知C、E的單質(zhì)均可溶于NaOH溶液,且C與NaOH溶液反應(yīng)可產(chǎn)生氣體。
(1)寫出A、B、C、D、E五種元素的名稱。
A ______ ,B ______ ,C ______ ,D ______ ,
E ______ 。
(2)寫出DB2使澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式。
__________________________
_________________
。
(3)寫出C、E的單質(zhì)分別與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式___________________,______________________ 。
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[實(shí)驗(yàn)·探究]
6.(8分)(2009·啟東高一檢測)元素A的原子序數(shù)為x,A和B所在的周期的元素種類數(shù)分別是m和n。
(
1)如果A和B同在ⅠA族,當(dāng)B在A的上一周期時,B的原子序數(shù)為______,當(dāng)B在A的下一周期時,B的原子序數(shù)為______ 。
(2)如果A和B同在ⅦA族,當(dāng)B在A的上一周期時,B的原子序數(shù)為______ ,當(dāng)B在A的下一周期時,B的原子序數(shù)為______ 。
[解析](1)A、B都在Ⅰ
A族時,兩元素的原子序數(shù)之差為上面元素所在周期中包含的元素種類數(shù);
(2)A、B若都在ⅦA族時,兩元素的原子序數(shù)之差為下面元素所在周期中包含的元素的種類數(shù)。
答案:(1)x-n x+m (2)x-m x+n
5.(多選)(思維拓展題)6 g某金屬跟足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生0.5 g氫氣,生成的+2價金屬氯化物中共有11.5 mol電子,則該金屬在元素周期表中的位置是( )
A.第二周期 B.第三周期 C.ⅡA族 D.ⅢA族
[解析]選B、C。設(shè)該金屬為M,
則M+2HCl====MCl2 + H2↑
n(M) n(MCl2) 0.5 g/2 g·mol-1
n(MCl2)=0.25mol,設(shè)M原子電子數(shù)為x,
(x+17×2)×0.25=11.5 ,解得x=12,原子中電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)=12,故該金屬為Mg。
4.(2009·西安模擬)元素周期表中相鄰元素之間原子序數(shù)的關(guān)系正確的是( )
A.相鄰主族的元素的原子序數(shù)之差一定都是1
B.主族中相鄰元素的原子序數(shù)之差只有1、11、25
C.相鄰周期元素的原子序數(shù)之差一定都是8
D.相鄰周期元素的原子序數(shù)之差可能有2、8、18、32
[解析]選D。分析元素周期表可知,相鄰主族元素的原子序數(shù)之差有1、11、25;相鄰周期元素的原子序數(shù)之差有2、8、18、32。
3.(2009·喀什高一檢測)下圖是元素周期表中的一部分,圖中數(shù)字為原子序數(shù),其中M的原子序數(shù)為37的是( )
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[解析]選B。A項(xiàng)M的原子序數(shù)為36;C項(xiàng)中M的原子序數(shù)為45;D項(xiàng)中M的原子序數(shù)為38。
2.(多選)若把長式元素周期表原先的主副族及族號取消,由左至右改為18列,如堿金屬元素在第1列,稀有氣體元素在第18列。按此規(guī)定,下列說法錯誤的是( )
A.第9列元素中沒有非金屬元素
B.只有第2列元素原子最外層有2個電子
C.第1列元素均為金屬元素
D.在整個18列元素中,第3列的元素種類最多
[解析]選B、C。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知,第9列是原第Ⅷ
族中的第2個縱行,沒有非金屬元素,A項(xiàng)正確。第18列的He元素最外層也有2個電子,所以B項(xiàng)錯誤。第1列元素除了堿金屬元素外還有氫,而氫為非金屬元素,因此C項(xiàng)錯誤。第3列即第ⅢB族,包括鑭系
和錒系元素,鑭系和錒系各包括15種元素,因此第3列元素種類最多,D項(xiàng)正確。
1.美國FDA證實(shí),該國地質(zhì)勘測局在內(nèi)華達(dá)州法隆鎮(zhèn)的一些奶牛場附近的井水中發(fā)現(xiàn)了84號元素Po(釙)的一種放射性致癌同位素。釙是目前已知最稀有的元素之一,下列有關(guān)它的說法正確的是( )
A.門捷列夫能預(yù)測釙在地球上的分布
B.釙在第七周期第ⅥA族
C.釙的最外層電子數(shù)為6
D.釙屬于副族元素
[解析]選C。A項(xiàng),門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律,但不能預(yù)測元素在地球上的分布,所以錯誤;因?yàn)獒暫?6號元素的原子序數(shù)之差為2且小于86,所以釙在第六周期第ⅥA族,最外層電子數(shù)應(yīng)為6個,所以C正確,B、D錯誤。
8.(14分)某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
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試根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極) _____ (填“相同”或“不相同”)。
(2)對實(shí)驗(yàn)3完成下列填空:
①鋁為_____極,電極反應(yīng)式: _____ ;
②石墨為_____極,電極反應(yīng)式: _____ ;
③電池總反應(yīng)式: _____ 。
(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作_____ ,理由是______________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式: _____ 。
(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因_______。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素_____。
[解析]在稀鹽酸中Mg比Al活潑,Mg作原電池的負(fù)極,Al作原電池的正極,電流計(jì)指針偏向Al;在稀鹽酸中Al比Cu活潑,Al作原電池的負(fù)極,Cu作原電池的正極,電流計(jì)指針偏向Cu。由此可知,在這里的原電池中電流計(jì)指針是偏向于正極。在實(shí)驗(yàn)3中電流計(jì)指針偏向石墨,由上述規(guī)律可知,在該原電池中鋁作負(fù)極,石墨作正極;瘜W(xué)反應(yīng)是鋁失去電子被氧化為鋁離子,鹽酸中的氫離子得到電子被還原為氫氣。在氫氧化鈉溶液中Al能與NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)而Mg不能與NaOH反應(yīng),所以Al作原電池的負(fù)極,Mg作原電池的正極。鋁在濃硝酸中鈍化,鋅在濃硝酸中被氧
化,即在濃硝酸中Zn比Al活潑,Zn作原電池的負(fù)極,Al作原電池的正極,所以在實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁。該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)運(yùn)用比較法探究鋁電極在原電池中的作用。實(shí)驗(yàn)1、2、3是電解質(zhì)溶液相同,電極材料不同;實(shí)驗(yàn)1和4比較的是電極材料相同,電解質(zhì)溶液不同;實(shí)驗(yàn)5與其他實(shí)驗(yàn)比較的是電極材料和電解質(zhì)溶液都不同。這些結(jié)果都是總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素。
答案:(1)不相同 (2)① 負(fù) 2Al-6e- ====2Al3+② 正 6H+ +6e- ====3H2↑③2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
(3)負(fù)極 鋁可與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),而
鎂不與氫氧化鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Al-3e-
+4OH-
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+2H2O(4)鋁在濃硝酸中鈍化,鋅在濃硝酸中被氧化,即在濃硝酸中Zn比Al活潑,Zn作原電池的負(fù)極,Al作原電池的正極,所以電流計(jì)指針偏向鋁(5)①另一個電極材料的活潑性;②鋁電極與電解質(zhì)溶液
能否發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
7.(10分)氫氧燃料 電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能 力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,
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請回答:
(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形
式是_____ ,在導(dǎo)線中電子流動方向
為_____ (用a、b表示)。
(2)負(fù)極反應(yīng)式為_____ 。
(3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開____ 。
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Ⅰ.2Li+H2====2LiH Ⅱ.LiH+H2O====LiOH+H2↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是_____ ,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是_____ 。
②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為____ 。
③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為__ mol。
[解析]本題考查電化學(xué)知識。(1)原電池的實(shí)質(zhì)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。總反應(yīng)為2H2+O2====2H2O,其中H2從零價升至+1價,失去電子,即電子從a流向b。(2)負(fù)極為失去電子的一極,即H2失電子生成H+,由于溶液是堿性的,故電極反應(yīng)式左右應(yīng)各加上OH-。(3)鉑粉的接觸面積大,可以加快反應(yīng)速率。(4)Ⅰ.Li從零價升至+1價,作還原劑。Ⅱ.H2O的H從+1降至H2中的零價,作氧化劑。由反應(yīng)Ⅰ,當(dāng)吸收10 mol H2時,則生成20 mol LiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82×10-3(L)=192.68×10-3(L)。
V(LiH)/V(H2)=192.68×10-3 L/224 L=8.6×10-4。
20 mol LiH可生成20 mol H2,實(shí)際參加反應(yīng)的H2為20×80%=16 mol,1 mol H2轉(zhuǎn)化成1 mol H2O,轉(zhuǎn)移2 mol電子,所以16 mol H2可轉(zhuǎn)移32 mol的電子。
答案:(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b
(2)2H2+4OH--4e- ====4H2O或H2+2OH--2e- ====2H2O
(3)增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù),加快電極反應(yīng)速率 (4)①Li H2O、8.6×10-4 ③32
[實(shí)驗(yàn)·探究]
6.(6分)(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個電流計(jì)。
鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng):_____ ;
銀片上發(fā)生的電極反應(yīng):_____ 。
(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g,工作一段時間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47 g,則:產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_____ 。
[解析](1)由鋅片、銀片和稀H2SO4組成的原電池中很顯然鋅片為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e- ====Zn2+;銀片為正極,電極反應(yīng)式為2H+ +2e- ====H2↑。
(2)兩電極的總質(zhì)量為60 g,工作一段時間后,取出洗凈干燥稱重為47 g,說明鋅片反應(yīng)掉13 g,根據(jù)總反應(yīng)式可知消耗的Zn和產(chǎn)生的H2的物質(zhì)的量之比為1∶1。
V(H2)=
×22.4 L·mol-1=4.48 L
答案:(1)Zn-2e- ====Zn2+
2H+ +2e- ====H2↑
(2)4.48 L
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