初中化学中考复习 热点05 诺贝尔奖（解析版）-2020中考化学热点话题命题全透视

这是一份初中化学中考复习 热点05 诺贝尔奖（解析版）-2020中考化学热点话题命题全透视，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
2020中考化学热点话题命题全透视
热点05 诺贝尔奖
背景：2019年10月9日电瑞典皇家科学院9日宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。锂电池现在可以说与我们的生活息息相关，如手机电池、新能源汽车电池等。锂也是初中化学里比较重要的一种金属，让我们一起在练习中对锂进一步了解吧。
热点考向01——锂元素
一、选择题：
1．2019年诺贝尔化学奖授予了斯坦利等三位科学家，以表彰他们在锂离子电池领城的研发工作，如图是锂原子结构的行星模型，图中原子核内有3个质子、4个中子。不能根据原子结构的行星模型得出的结论是（ ）

A．原子始终在做无规则的运动
B．原子核的体积只占整个原子体积的很小部分
C．构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力
D．原子呈电中性
【答案】A
【解析】A、原子始终在原子核外围绕原子核高速运动；B、原子核的体积只占整个原子体积的几千亿分之一；C、构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力，所以能相互构成原子；D、原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成，一个质子带正一个基本单位的正电荷，一个电子带一个单位的带负电荷，同一原子中，质子数等于核外电子数；故原子呈电中性。选A。
2．2019 年化学诺贝尔奖的主要贡献是锂离子电池的研发，而且锂常被人们誉为“金属味精”。已知锂的核电荷数为3，比铝活泼。下列说法错误的是
A．锂是一种金属材料 B．锂原子核外有3个电子
C．锂具有良好的导电性 D．锂不能与盐酸反应
【答案】D
【解析】锂属于金属材料，所以A正确；在原子中，核内质子数=核外电子数=核电荷数，故锂原子的核外有3个电子，所以B正确；锂属于金属，具有良好的导电性，所以C正确；锂的活动性比铝强，故能与盐酸反应，所以D错误；故选D。
3．2019年诺贝尔化学奖授予了锂电池的研究者，锂（Li）是一种银白色金属。“锂树银花”是金属锂燃烧的景象，并生成氧化锂。金属锂与水反应非常剧烈，但由于氢氧化锂（锂的化合价为+1价）微溶于水，反应在进行一段时间后，速率会降低减慢。下列关于金属锂的说法不正确的是（ ）

A．金属锂需要密封保存
B．金属锂与氧气反应为化合反应
C．锂着火时可以用水扑灭
D．金属锂与水反应一段时间后速率降低是由于锂表面被氢氧化锂覆盖
【答案】C
【解析】A、锂能和水反应，因此应该密封保存，该选项说法正确；B、锂和氧气反应生成氧化锂，属于化合反应，该选项说法正确；C、因为锂能和水反应，因此锂燃烧时，不能用水灭火，该选项说法不正确；D、金属锂与水反应生成的氢氧化锂微溶于水，反应生成的氢氧化锂会附着在锂的表面，因此反应在进行一段时间后，速率会降低减慢，该选项说法正确。故选C。
4．锂电池的用途与当今社会密不可分，2019年诺贝尔化学奖也是颁给了锂电池的研究者，金属锂也是其核心材料，如图是元素周期表中锂元素的图例说明，图中没有直接给出的信息是（ ）

A．原子序数 B．元素符号 C．化合价 D．相对原子质量
【答案】C
【解析】根据元素周期表中的一个小格所提供的信息，其中原子序数=核外电子数=质子数=3，相对原子质量为6.941，元素符号位为 Li，元素名称是锂，故选项A、B、D可直接得出答案。故选C。
5．“他们创造了一个可再充电的世界”，2019年诺贝尔化学奖授予了斯坦利等三位科学家，以表彰他们在锂离子电池领城的研发工作。下图是锂原子结构示意图及其在元素周期表中的信息，据此判断下列说法中错误的是（ ）

A．锂元素属于金属元素
B．锂原子的质子数为3
C．氢元素最外层电子数为1，所以锂元素的化学性质与氢相似
D．锂原子在化学反应中容易失去电子
【答案】C
【解析】A、由名称“锂”可知，为金属元素，正确；B、由原子结构示意图，可知正确；C、氢为非金属，锂为金属，虽然最外层电子数一样，但化学性质不同，错误；D、最外层电子数为1＜4，易失去，正确。
6．2019 年化学诺贝尔奖的主要贡献是锂离子电池的研发，结合图示下列说法中不正确的是

A．锂元素属于金属元素 B．锂核内质子数是3
C．锂离子Li+ D．锂的相对原子质量为 6.941 g
【答案】D
【解析】A、锂带有“钅”，属于金属元素。A正确；B、在原子中，核电荷数=质子数=原子序数=核外电子数。锂原子的原子序数为3，则锂的质子数为3。B正确；C、在化学反应中，锂原子易失去一个电子，形成锂离子，Li+。C正确；D、锂的相对原子质量为6.941。D错误。故选D。
二、填空题：
7．2019年是“国际化学元素周期表年”
（1）今年的化学诺贝尔奖颁给三位研究锂电池的科学家，图1是锂元素在元素周期表中的部分信息，锂的相对原子质量为____，该元素属于______(填“金属元素”或“非金属元素”)。
（2）图2是钠原子结构示意图，钠原子的最外层电子数是_____；在化学反应中容易____(填“得到”或“失去”)电子形成钠离子，符号为____；钠离子与钠原子的化学性质____(填“相同”或“不相同”)。

【答案】（1）6.941 金属元素
（2）1 失去 Na+ 不相同
【解析】（1）由元素周期表的信息可知，锂的相对原子质量为6.941，属于非金属元素；
（2）由原子结构示意图的信息可知，钠原子的最外层电子数有1个电子；在化学反应中容易失去最外层的1个电子而形成带有1个单位正电荷的钠离子，符号为Na+；钠离子的最外层有8个电子，化学性质稳定，钠原子的最外层有1个电子，在化学反应中易失去电子，两者化学性质不相同。
8．2019年诺贝尔化学奖授予研究锂电池的三位科学家。下图是锂元素在元素周期表中的信息：

（1）锂的相对原子质量为_____，锂原子在化学变化中易_____（填“得到”或“失去”）电子，形成的离子的符号是_____。
（2）与锂原子具有相似化学性质的是_____（填“A”或“B”或“C”）。
（3）在A、B、C三种粒子中属于同种元素的是_____。
（4）利用锂与水的反应可制成锂水电池，作为潜艇的储备电源。已知，锂与水反应生成氢氧化锂和一种可燃性气体，请写出该反应的符号表达式_____。
【答案】（1）6.941 失去 Li+
（2）A
（3）AC
（4）Li+H2O→LiOH+H2
【解析】（1）通过元素信息分析可知，元素名称的正下方的数字是该元素的相对原子质量。所以锂的相对原子质量为6.941。锂原子的质子数是3，则锂原子的原子结构示意图是：，则锂原子在化学变化中更容易失去一个电子形成稳定结构。锂原子失去一个电子，带一个单位的正电荷，其离子符号为：Li+。（2）一般情况下，原子的最外层电子数相同，则两种元素的化学性质相似。A的最外层电子数为1，与锂的化学性质相似。（3）同种元素的质子数相同。A和C的质子数为11，则AC属于同一种元素。（4）锂与水反应生成氢氧化锂和一种可燃性的气体。根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则推测该可燃性气体是氢气。故答案为Li+H2O→LiOH+H2。
9．2019年诺贝尔化学奖授予了斯坦利等三位科学家，以表彰他们在锂离子电池领城的研发工作，下图是锂原子的构成示意图，根据图示信息回答下列问题：

（1）锂元素的原子序数为________，元素符号为___________。
（2）锂原子的结构示意图为__________（填字母）。
A． B． C． D．
（3）锂元素与氧元素形成的化合物的化学式为______________。
（4）下列对原子构成的理解错误的是___________（填字母）。
A．原子整体不显电性 B．原子核比原子小得多
C．原子核是不可分割的实心球体 D．原子质量主要集中在原子核上
【答案】 （1） 3 Li
（2）D
（3）Li2O
（4）C
【解析】（1）锂元素的原子序数为3，其元素符号为Li；（2）锂原子的核内有3个质子，核外有3个电子，第一层最多排布两个电子，故其原子结构示意图为D；（3）A、原子核内质子数=核外电子数，整体不显电性，故正确；B、原子核比原子小得多，故正确；C、原子核不是实心球体，故错误；D、原子质量主要集中在原子核上，故正确。
10．2019年诺贝尔化学奖授予在锂离子电池研发领域作出卓越贡献的三名科学家。
（1）图1是锂在元素周期表中的信息，图2为锂原子结构示意图。

①图1中“6.941”表示_____。
②图2中X的数值为_____。
③化学反应中，锂原子容易_____（填“得”或“失”）电子，形成_____（写微粒符号）。
（2）某锂电池充电时发生反应的化学方程式如下（反应条件略去）：2LiCoO2 + C6＝2Li0.5CoO2 + LiC6。
①LiCoO2中Co的化合价为+3，则Li的化合价为_____。
②反应后，含Co物质中，Co的质量分数_____（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）①相对原子质量 ②3 ③失 Li+
（2）①+1 ②变大
【解析】（1）①元素周期表汉字下面的数字表示相对原子质量，故填：相对原子质量；②根据原子中质子数=核外电子数，X=2+1=3，故填：3；③锂原子最外层上有1个电子，在发生化学反应时易失去1个电子形成带一个单位正电荷的锂离子；（2）①LiCoO2中Co的化合价为+3，氧元素显-2价，设锂元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得x+(+3) +(-2)×2=0，x=+1；②反应前含Co物质化学式是LiCoO2，反应后含Co物质化学式是Li0.5CoO2，由两者化学式比较，Li的原子个数由1变为0.5，其他不变，，反应后含Co物质中，Co的质量分数变大。
11．新能源汽车的研发和使用已成为时代发展的需要，其核心组成部分为锂电池，并且2019年的诺贝尔化学奖就颁给了锂电池的研究者。
（1）下列能源不属于新能源的是_______（填序号）。
A．氢能 B．核能 C．石油 D．风能
（2）锂（）电池可为新能源汽车提供动力。下列为锂元素在元素周期表中的信息和某些元素的粒子结构示意图，其中与锂原子的化学性质最为相似的是____________________________（填序号）。

（3）锂的金属活动性强于锌，它与稀硫酸反应生成硫酸锂（Li2SO4）和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为________________。
【答案】（1）C （2）A （3）2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑
【解析】（1）人们正在利用和开发的新能源有氢能、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等；石油属于化石燃料，不属于新能源；故填C。（2）最外层电子数决定元素的化学性质，锂原子的最外层有1个电子，与A原子的最外层电子数相同，化学性质相似，在化学反应中易失去个电子变成阳离子；故填A。（3）锂与硫酸反应生成硫酸锂和氢气，反应的化学方程式为：2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑。
12．2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。
阅读关于《21世纪的能源金属——锂（Li）》的科普短文，回答问题。
锂是一种银白色金属、质较软，密度比所有的油都小，故应存放于液态石蜡中。锂能与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂（Li2SO4）和氢气，遇水反应生成氢氧化锂和氢气，并且放出热量。1800年发明世界上第一个电池，后来陆续发明了干电池、铅蓄电池。锂电池是21世纪才研制开发的优质能源，是很有前途的动力电池。当前手机中广泛使用的电池、主要是高能锂电池。用锂电池发电来开动汽车，行车费只有普通汽油发动机车的1/3．锂电池对环境的影响不大，不论生产、使用和报废都不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
（1）根据短文内容归纳出锂的物理性质_____（写一点）。
（2）用化学方程式表示锂的一条化学性质_____。
（3）依据短文内容判断：锂着火了_____（填“能”或“不能”）用水来灭火；上述金属中Li、Hg的金属活动性由强到弱的顺序是_____。
（4）手机、电动自行车、电动汽车广泛使用锂电池的优点是_____。
【答案】（1）银白固体（或密度比油小）
（2）或
（3）不能 Li＞Hg
（4）对环境无污染
【解析】（1）物理性质是不需要发生化学变化就表现出来的性质，所以锂的物理性质是：银白色金属，密度比油小；（2）锂和水反应生成氢氧化锂和氢气，锂能与稀硫酸迅速反应生成硫酸锂和氢气，化学方程式为：，；（3）锂着火了不能用水灭火，原因是锂能与水反应生成氢气；根据锂能与稀硫酸迅速反，而汞不能与酸反应的性质，可知锂的金属活动性比汞强；（4）锂电池广泛用于手机、电动自行车、电动汽车的好处是对环境无污染。
13．锂电池在我们的生活中有着巨大的作用，而且2019年诺贝尔化学奖的得主便是锂电池的研究者，锂作为锂电池的重要组成部分之一，阅读下面科普短文：身轻顽皮的锂
锂是一种活泼金属，它质地很软，可以用小刀轻轻切开，新切开的锂有银白色的金属光泽，别看它的模样跟有些金属差不多，性格特点可不同一般哩首先它特别的轻，是所有金属中最轻的一个。其次它生性活泼，爱与其他物质结交。它是唯一的与氮气在室温下反应，生成氮化锂Li3N的碱金属。遇水反应生成氢氧化锂化学式LiOH和一种可燃性气体。氢氧化锂是一种易溶于水的白色固体，有辣味；化学性质与NaOH相似，溶于水后所得溶液能使无色酚酞试液变红，有腐蚀性。显然，对于这样如此活泼的金属锂，要保存它是十分困难的，它不论是在水里，还是在煤油里，都会浮上来燃烧。化学家们最后只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中，把它的野性禁锢起来，不许它惹事生非。锂在自然界中存在的主要形式为锂辉石，锂云母等，我国江西有丰富的锂云母矿。目前，世界上多数采用电解熔化氯化锂的方法制得金属锂。
金属锂的应用非常广泛，它主要作为抗痛风药服务于医学界。直到20世纪初，锂才开始步入工业界，崭露头角。如锂与镁组成的合金，能像点水的蜻蜓那样浮在水上，既不会在空气中失去光泽，又不会沉入水中，成为航空，航海工业的宠儿。此外，锂还在尖端技术方面大显身手。例如，氘化锂是一种价廉物美的核反应堆燃料；固体火箭燃料中含有51％~68％的锂。
（1）本文介绍了金属锂的结构、性质和_________等方面。
（2）在锂原子结构中，与锂元素化学性质密切相关的是_____________。
A．质子数 B．中子数 C．核电荷数 D．最外层电子数
（3）金属锂具有的物理性质有________________________________________。至少写三点
（4）金属锂 ________填“能”或“不能”保存在煤油中。
（5）载人航天飞船中常用LiOH代替NaOH用来吸收航天员呼吸产生CO2，则LiOH与CO2反应的化学方程式为________________________。友情提示：NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)
【答案】（1）用途 （2）D （3）银白色的金属光泽、很软、密度小等 （4）不能
（5）2LiOH + CO2==Li2CO3+ H2O
【解析】（1）介绍了金属锂的结构、性质和 用途。（2）最外层电子数决定元素的化学性质。
（3）物理性质：银白色的金属光泽、很软、密度小。
（4）论是在水里，还是在煤油里，都会浮上来燃烧。故不能保存在煤油中。
（5）LiOH呼吸产生CO2，生成LiOH与CO2即2LiOH + CO2==Li2CO3+ H2O。
热点考向02——化学式
一、选择题：
1．三位化学家因锂电池研究获2019年化学诺贝尔奖，其中钴酸锂(LiCoO2)的使用促进了锂离子电池的广泛应用。下列关于钴酸锂的说法正确的是（ ）
A．钴酸锂由1个锂原子、1个钴原子和2个氧原子构成
B．已知锂元素+1价，氧元素-2价，可知钴元素显+3价
C．锂、钴、氧元素的质量比为1:1:2
D．元素质量分数最大的是氧
【答案】B
【解析】A、一个钴酸锂分子由1个锂原子、1个钴原子和2个氧原子构成，故错误；B、锂元素显+1价，氧元素显-2价，设钴元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×2=0，则x=+3价，故正确；C、钴酸锂中锂、钴、氧三种元素的质量比是（7×1）：（59×1）：（16×2）≠1：1：2，故选项说法错误；D、钴酸锂中锂、钴、氧三种元素的质量比是（7×1）：（59×1）：（16×2）=7：59：32，元素质量分数最大的是钴元素，故错误。故选B。
2．2019年诺贝尔化学奖授予了在开发锂离子电池方面作出贡献的科学家。钴酸锂（LiCoO2）是锂电池中的常见材料，其中锂（Li）的化合价为+1，求钴（Co）元素的化合价（ ）
A．﹣3 B．+ 1 C．﹢2 D．﹢3
【答案】D
【解析】钴酸锂（LiCoO2）中，锂（Li）的化合价为+1，氧元素显-2价，设：钴（Co）元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价代数和为零，则有：(+1)+x+(-2)×2=0，x=+3。故选D。
3．2019年诺贝尔化学奖得主为锂电池研究者，碳酸乙烯酯（C3H4O3）可用作锂电池电解液。下列有关碳酸乙烯酯的说法正确的是（ ）
A．碳酸乙烯酯是由三个碳原子，四个氢原子和三个氧原子构成的
B．其中C、H、O三种元素的质量比为12: 1: 16
C．其中碳元素的质量分数最大
D．碳酸乙烯酯的相对分子质量为88
【答案】D
【解析】A、一个碳酸乙烯酯分子是由三个碳原子，四个氢原子和三个氧原子构成的；故选项错误；B、其中C、H、O三种元素的质量比为（12×3）：（1×4）：（16×3）=9:1：12；故选项错误；C、其中C、H、O三种元素的质量比为（12×3）：（1×4）：（16×3）=9:1：12，氧元素质量分数最大；故选项错误；D、碳酸乙烯酯的相对分子质量为12×3+1×4+16×3=88；故选项正确；故选D。
4．2019年10月9日，现典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和古野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。某种电池的正极材料由锂（Li）、镉（Cd）和氧元素组成的，三种元素的化合价分别是+1、+4、-2，则该物质的化学式为（ ）
A．LiCdO B．LiCdO2 C．Li2CdO3 D．LiCdO4
【答案】C
【解析】A、LiCdO，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，1+4-2=3≠0，不符合题意；B、LiCdO2，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，1+4+（-2）×2=1≠0，不符合题意；C、Li2CdO3，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，（1×2）+4+（-2）×3=0，符合题意；D、LiCdO4，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，1+4+（-2）×4=-3≠0，不符合题意。故选C。
5．2019年诺贝尔化学奖授予了在开发锂离子电池方面作出贡献的科学家，新型锂离子电池的主要成分是LiFePO4，已知锂(Li)的化合价为+1价，Fe的化合价为+2，则LiFePO4中P的化合价是（ ）
A．+2 B．+3 C．+5 D．+6
【答案】A
【解析】在LiFePO4中锂(Li)的化合价为+1价，磷酸根显-3价，设锂元素的化合价为x，化合物中元素的化合价的代数和为零，则有：x+ (+1)+（-3）=0，x=+2；故选A。
6．2019年诺贝尔化学奖授予三位在锂电池领域做出贡献的科学家。某种锂电池的总反应可表示为：Li+MnO2=LiMnO2，此反应中锂的化合价为0→+1，下列对锰元素的化合价变化的判断中正确的是（ ）
A．+2→+3 B．+4→+2 C．+4→+3 D．0→+2
【答案】C
【解析】根据化合物中正负化合价代数和为零，锂元素显+1，氧元素显-2，设MnO2中锰元素的化合价是x，可知MnO2中锰元素的化合价：x+（-2）×2=0，则x=+4；设LiMnO2中锰元素的化合价是y，可知LiMnO2中锰元素的化合价：（+1）+y+（-2）×2=0，则y=+3。故选：C。
7．2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和古野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。锂电池是绿色环保电动车的主要动力，新型磷酸亚铁锂(LiFePOx)电池将成为绿色能源的新宠，己知Li、Fe、P的化合价分别为+1、+2、+5，则x的值为（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
【答案】C
【解析】Li、Fe、P的化合价分别为+1、+2、+5， 氧元素化合价为－2价，根据化合物中元素化合价代数和为0知，（+1）+（+2）+（+5）+（－2）x＝0，则x=4。故选C。
二、填空题：
8．2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和古野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。磷酸亚铁锂（ LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。请回答：
（1）磷酸亚铁锂中锂、氧两种元素的原子个数比为_____。
（2）在磷酸亚铁锂中，已知铁元素的化合价为+2，磷元素的化合价为+5，则锂元素的化合价为_____。
【答案】（1）1：4； （2）+1
【解析】（1）由化学式可知，磷酸亚铁锂中锂、氧两种元素的原子个数比为1：4；
（2）已知铁元素的化合价为+2，磷元素的化合价为+5，氧元素显﹣2价，设锂元素的化合价为x，则：x+（+2）+（+5）+（﹣2）×4＝0，x＝+1。
9．2019年诺贝尔化学奖表彰了锂离子电池的研发。锂广泛应用于电池、贮氢等领域，锂在化合物中显+1 价。下图为锂在周期表中的信息及 4 种粒子的结构示意图。

（1）从图 A 中数值获得的一条信息是_________________________________________。
（2）B、C、D、E 中，____和____（填编号）属于同种元素；____（填编号）属于离子。
（3）LiMnO2是一种电极材料，其中 Mn 的化合价为____。
（4）用化学符号表示：①锂离子________；②两个锂原子________；③氢氧化锂________。
【答案】（1）锂的原子序数是3（合理即可）
（2）D E D
（3）+3
（4）①Li+ ②2Li ③LiOH
【解析】（1）从图A中数值可以知道，锂的原子序数是3，相对原子质量是6.941，故答案为锂的原子序数是3。
（2）D和E核内质子数相同，属于同种元素；D核内质子数不等于核外电子数，属于离子，故答案为D；E；D。
（3）根据在化合物中正负化合价代数和为零，锂元素显+1，氧元素显-2，设锰元素的化合价是x，可知LiMnO2中锰元素的化合价：（+1）+x+（-2）×2=0，则x=+3，故答案为+3。
（4）①根据离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，因此锂离子表示为：Li+；②根据原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，因此两个锂原子表示为：2Li；③氢氧化锂的化学式为LiOH。
10．2019年诺贝尔化学奖表彰了锂离子电池的研发。而在2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂-氮电池(Li-N2)，结构示意图见下方。该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以利用空气中的氮气，锂-氮电池反应方程式：6Li+N2=2Li3N。请回答：

（1）氮气在空气中的含量约为_____________________。
（2）Li3N中氮元素的化合价为________________________。
（3）锂原子的原子核内质子数为__________，它在化学反应中易________(填“得到”或“失去”)电子。
（4）玻璃纤维是玻璃熔融状态下抽成丝制得，它属于_______(填序号)。
A．无机非金属材料 B．金属材料 C．有机高分子材料
（5）碳布作为锂-氮电池的电极，是利用了碳单质的_________(填一种物理性质即可)。
【答案】（1）4/5(78%) （2）-3 （3）3 失去 （4）A （5）导电性
【解析】（1）氮气在空气中的体积含量约为78% 。（2）化合物中各元素化合价的代数和为零。（3）锂原子的原子核内质子数为3，它在化学反应中易失去1个电子。（4）玻璃纤维属于无机非金属材料，故选A。（5）碳布作为锂-氮电池的电极，是利用了碳单质的导电性。
热点考向03——化学方程式
一、选择题：
1．10月9日下午，2019年诺贝尔化学奖揭晓，约翰·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉和吉野彰成为今年的诺奖得主，以表彰其在锂电池发展上所做的贡献。右图为锂元素信息和锂原子结构示意图，锂电池放电时的化学方程式为Li+MnO2═LiMnO2。根据上述信息，下列说法错误的是( )

A．该反应属于化合反应
B．反应前后Li元素的化合价发生了变化
C．该反应产物属于氧化物
D．锂元素位于元素周期表第二周期
【答案】C
【解析】A、反应物是两种，生成物是一种，是化合反应，该选项说法正确；B、反应前后Li元素的化合价发生了变化，即反应前化合价是0，反应后化合价是+1，该选项说法正确；C、生成物中含有三种元素，不是氧化物，该选项说法不正确；D、锂元素核外电子层数是2，位于元素周期表第二周期，该选项说法正确。故选：C。
2．2019年诺贝尔化学奖颁给在发展锂电池领域做出贡献的三位学者。某种锂电池的总反应可表示为已知中锂元素化合价为下列说法中正确的是（　　）
A．锂电池使用时，释放能量 B．是反应的催化剂
C．为新型的氧化物 D．反应后锰元素的化合价升高了
【答案】A
【解析】A、锂电池使用时，释放能量，化学能转化为电能，故选项说法正确。 B、由反应的原理：可知，二氧化锰是反应物，故选项说法错误。 C、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，中含有三种元素，不属于氧化物，故选项说法错误。 D、中锂元素化合价为，二氧化锰和中锰元素的化合价分别是价、价，反应后锰元素的化合价降低了，故选项说法错误。 故选：A。
3．2019年诺贝尔化学奖授予约翰.B．古迪纳夫、斯坦利.威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。某种锂电池的总反应可表示为，下列说法中正确的是（ ）
A．LiMnO2为锂、锰、氧的合金 B．反应物Li的化合价为+1价
C．该反应属于化合反应 D．LiMnO2分子中有4个原子
【答案】C
【解析】A、合金属于混合物，最少有一种金属单质，LiMnO2属于纯净物，所以不属于合金，故选项错误；B、反应物Li为单质，为0价，故选项错误；C、该反应的反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应，故选项正确；D、一个LiMnO2分子中有4个原子，故选项错误。故选C。
4．2019年诺贝尔化学奖授予约翰.B．古迪纳夫、斯坦利.威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献，锂电池内某个反应可表示为Li+MnO2═LiMnO2．下列关于该反应的说法中，正确的是（ ）
A．反应中 MnO2 是催化剂 B．反应前后 Mn 元素的化合价不变
C．该反应为化合反应 D．生成物 LiMnO2 为氧化物
【答案】C
【解析】A、反应中 MnO2 是反应物，反应前后化学性质发生改变，不是催化剂，不符合题意；B、反应前后二氧化锰中的锰元素化合价为+4价，反应后LiMnO2中锰元素的化合价为+3价， Mn 元素的化合价改变了，不符合题意；C、该反应由两种物质反应生成另一种物质，属于化合反应，符合题意；D、生成物 LiMnO2 由三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意。故选C。
5．2019年诺贝尔化学奖授予约翰.B．古迪纳夫、斯坦利.威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。传统锂电池放电反应为:。下列说法不正确的是（ ）
A．LiMnO2的相对分子质量为94
B．锂电池反应过程中锰元素失去电子
C．锂电池放电过程中化学能转化成了电能
D．锂电池不含有铅、汞、镉等有毒金属，有利于保护环境
【答案】B
【解析】A、LiMnO2的相对分子质量为7+55+16×2=94，正确；B、锂电池反应过程中锰元素化合价降低，因此得到电子，错误；C． 锂电池放电过程中化学能转化成了电能，正确；D． 锂电池不含有铅、汞、镉等有毒金属，有利于保护环境，正确；故选B。
6．2019 年锂电池的研究荣获了诺贝尔化学奖，“锂-空气”电池是锂电池的一种，它在无水电解质中反应的原理：2Li+O2 Li2O2，说法错误的是（ ）
A．充电时，反应为分解反应 B．充电时，氧元素由游离态变为化合态
C．放电时，反应为化合反应 D．放电时，发生的是氧化反应
【答案】B
【解析】A、充电时，该反应为是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，故A正确；B、充电时，参加反应的Li2O2属于化合物，其中的氧元素是以化合态的形式存在，生成的氧气是单质，氧元素以游离态形式存在，反应过程中氧元素由化合态变为游离态，故B错误；C、放电时，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，故C正确；D、放电时，反应中的氧元素、锂元素化合价发生改变，该反应是氧化反应，故D正确。故选B。
二、填空题：
7．2019年10月9日，97岁高龄的约翰·B·古迪纳夫获得诺贝尔化学奖，他在锂离子电池研究方面做出了突出贡献，被业界称为“锂电池之父”。
（1）石墨可以用来做干电池的电极，是因为石墨_____。
（2）LiMn2O4是锂离子电池的一种正极材料，制备LiMn2O4的化学反应方程式为，该反应中物质X的化学式为_____，LiMn2O4中锂元素与氧元素的质量比为_____。
【答案】（1）具有优良的导电性
（2）MnO2 7：64
【解析】（1）石墨可以用来做干电池的电极，是因为石墨具有优良的导电性；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，结合，可知，X的化学式为：MnO2；
LiMn2O4中锂元素与氧元素的质量比为：7：（16×4）=7：64。
8．2019 年锂电池的研究荣获了诺贝尔化学奖，锂（Li）电池是新型的高能电池，以质量轻、电容量大而受到普遍重视，锂元素与钠元素的化合价相同1999年2月我国科学家在世界上首次发现了新矿物天然碳酸锂，可以用于制备锂，写出碳酸锂的化学式_____。碳酸锂在高温下分解与碳酸钙的分解相似，写出碳酸锂分解的化学方程式_______________________________________。
【答案】Li2CO3 Li2CO3Li2O+CO2↑
【解析】碳酸根离子为-2价，锂离子为+1价，根据组成化合物的各元素化合价代数和为零，故碳酸锂的化学式为Li2CO3，碳酸锂在高温下分解与碳酸钙的分解相似，则碳酸锂高温生成氧化锂和二氧化碳，故碳酸锂分解的化学方程式为Li2CO3Li2O+CO2↑。
9．2019 年锂电池的研究荣获了诺贝尔化学奖，我们国家的大多数公交线路都换成了新能源汽车，锂氮电池可以为新能源汽车提供动力。锂属于_____（填“金属或非金属”）元素，该电池的反应原理是锂与空气中的氮气反应生成氮化锂（锂为+1价），写出该反应的化学方程式___________________。
【答案】金属
【解析】根据元素周期表可知，锂属于金属元素，锂与空气中的氮气反应生成氮化锂的化学方程式为：
热点考向04——金属材料
1．电池在我们的生活中应用极为广泛，2019年诺贝尔化学奖颁发给了在锂电池研究方面做出贡献的科学家。
（1）一种锂电池放电时的反应为8Li+3SOCl2=Li2SO3+6LiCl+2S，此反应中锂的化合价由_____变为_____。
（2）铁碳电池放电时铁被腐蚀，其反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2X=4Fe（OH）3，2FeOH）3=Fe2O3+3H2O，则X的化学式为_____，铁被腐蚀的条件是_____。
（3）如图所示将一根锌棒和一根铜棒放入一定量的硝酸银溶液中，发生反应，电流表指针发生偏转。

①反应的化学方程式为_____。
②溶液质量_____（填“增加”或“减少”）。
③此装置将化学反应产生的能量转化为_____。
（4）电池的制造离不开金属，而金属大都是用矿石治炼得到的，“火法炼铜”中用辉铜矿（主要成分Cu2S）炼铜的原理是Cu2S与氧气在高温条件下反应生成铜和一种会导致酸雨的气体（其相对分子质量为64）。利用上述方法制得3.2t铜，产生导致酸雨的气体多少吨_____？
【答案】（1）0 +1
（2）H2O 与氧气和水同时接触
（3）Zn+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag 减少 电能
（4）1.6t
【解析】（1）单质中元素的化合价为0，化合物中各元素化合价的代数和为0。反应前锂的化合价为0，反应后锂的化合价为+1。（2）化学反应前后各种原子个数相等，反应前（X除外）有4Fe、8H、10O，反应后有4Fe、12H、12O，故2X中有4H、2O，X的化学式为：H2O。铁与氧气和水同时接触会生锈。（3）金属活动性顺序中，排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来。锌、铜、银三种金属的活动性顺序为：锌>铜>银。①故反应的化学方程式为：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。②反应后固体质量增多，所以溶液质量减少。③此装置是将化学反应产生的能量转化为电能。（4）二氧化硫是形成酸雨的原因之一，根据题意，反应的化学方程式为：Cu2S+O22Cu+SO2，设利用上述方法制得3.2t铜，生成二氧化硫的质量为x。
，，解得x=1.6t
2．（1）2019年诺贝尔化学奖颁发给了在锂电池发展方面做出贡献的三位大神。关于电池的说法，请回答:
①当两种金属活动性不同的金属在潮湿的环境中接触时，因形成原电池，金属活动性强的金属首先被腐蚀。因此，为了保护轮船的钢质外壳，通常在行驶的轮船外壳上连接__________________（填“铜板”或“锌板”）。
②纽扣电池是--种微型银锌电池，在电池内装有氧化银和锌等物质，当电池工作时，是锌与氧化银反应生成一种单质和一种氧化物，从而产生电流。反应的化学方程式为:________________________。
（2）金属的合理开发和防腐是科学研究中的重大问题。回答下列问题:
①硬铝、不锈钢是常见的材料，它们属于____________（填“金属”或“合金”），铁制品生锈的条件是___________，（填名称）。
②某炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图所示。该反应中焦炭具有_______________性。

（3）生活处处皆智慧，结合生活实际，回答下列问题:
①“低碳生活”方式中的“碳”指的是___________________（填“碳单质”“二氧化碳”“碳元素”）。
②小明拆开一包“四洲紫菜”，发现里面有一包干燥剂，呈白色粉末状，加入水中放热，该物质是__________________，（填化学式）。
③生活中用________________的方法降低水的硬度，冰箱里经常用______________祛除异味。
【答案】（1）锌板 Zn＋Ag2O=2Ag＋ZnO
（2）合金 水和氧气 可燃性和还原性
（3）二氧化碳 CaO 加热煮沸 活性炭
【解析】（1）①为了保护轮船的钢质外壳，通常在行驶的轮船外壳上连接锌板，锌的金属活动性大于铁，先腐蚀锌能保护船体。②，当电池工作时，是锌与氧化银反应生成一种单质和一种氧化物，从而产生电流。锌与氧化银反应产银和氧化锌的化学方程式为：Zn＋Ag2O=2Ag＋ZnO（2）①硬铝是铝和铜的合金、不锈钢是铁和碳的合金，都是常见的材料，它们属于合金，铁制品生锈的条件是：与空气中水和氧气共同作用产生铁锈；②某炼铁厂常以焦炭、赤铁矿（主要成分是氧化铁）、空气等为主要原料炼铁，反应过程如图所示。该反应中焦炭能在氧气中燃烧，具有可燃性，同时能在高温条件下将二氧化碳还原成一氧化碳，具有还原性；（3）①“低碳生活”方式中的“碳”指的是二氧化碳，因为二氧化碳是温室效应的主要气体。②小明拆开一包“四洲紫菜”，发现里面有一包干燥剂，呈白色粉末状，氧化钙遇水产生氢氧化钙，放出大量的热，该物质是：CaO；③生活中用加热、煮沸的方法降低水的硬度，冰箱里经常用活性炭（具有吸附色素和异味的作用）祛除异味。
3．2019年诺贝尔化学奖颁发给了在锂电池发展方面做出贡献的三位大神，金属﹣锂（Li），被称为“21世纪的能源金属”，当前手机中广泛使用的电池，主要是高能锂电池．请回答下列问题：
（1）锂原子的结构示意图如图所示：锂原子在化学反应中容易 （选填“得到”或“失去”）电子变成离子，其离子符号为 ．
（2）研究表明，锂的金属活动性比铁活泼．写出金属锂与稀硫酸反应的化学方程式 ．
（3）金属锂除用于制造锂电池外，还可用于储存氢气，其原理是金属锂与氢气化合生成白色粉末状的氢化锂（LiH），氢化锂与水反应生成氢氧化锂和氢气．写出上述过程中发生反应的化学方程式 ， ．
（4）氢氧化锂是一种易溶于水的白色固体，有辣味；化学性质与氢氧化钠相似，有强碱性和腐蚀性．载人航天飞船中常用氢氧化锂代替氢氧化钠来吸收航天员呼吸产生的二氧化碳，则氢氧化锂和二氧化碳反应的化学方程式为 ．
【答案】（1）失去 Li+
（2）2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑
（3）2Li+H2=2LiH LiH+H2O=LiOH+H2↑
（4）CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O
【解析】（1）最外层电子数是1，所以失去一个电子，带一个单位正电荷，写在锂元素的右上角数字在前，正负号在后，由于数字是1要省略不写；（2）锂是一种活动性比铁强的金属，锂与稀硫酸反应生成硫酸锂和氢气，反应的化学方程式为：2Li+H2SO4=Li2SO4+H2↑；（3）根据“锂金属锂与氢气化合生成白色粉末状的氢化锂（LiH），氢化锂与水反应生成氢氧化锂和氢气”则可书写其化学方程式为2Li+H2=2LiH，LiH+H2O=LiOH+H2↑；（4）因二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，属于酸性氧化物与碱的反应，而氢氧化锂也是碱，则氢氧化锂吸收二氧化碳生成碳酸锂和水，故其化学方程式为：CO2+2LiOH=Li2CO3+H2O。
热点考向04——流程题
1．2019年10月诺贝尔化学奖授予锂电池领域科学家，这个从化学的应用中诞生的奖项，终于颁给了应用化学，小屈利用自己的所学，组织同学们回收废旧锂电池正极材料锰酸锂（LiMn2O4），流程如下（所有药品均适量）：

（1）“酸浸”过程发生的化学方程式：，横线上填的化学式是_____。
（2）加入NaOH（只与Mn(NO3)2反应）产生沉淀1的化学方程式（形似：AB+CD=AD+CB）是，产生沉淀2的反应与之相似，请写出产生沉淀2的化学方程式_____。
（3）若反应过程中没有物质损失，那么操作上后获得的Li2CO3中锂元素的质量_____（填“>”、“