一种新型燃料电池，用两根金属Pt作电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应式为X极：CH₄＋10OH^－－8e^－＝CO₃^2—＋7H₂O；   Y极：4H₂O＋2O₂＋8e^－＝8OH^－。下列关于此燃料电池的说法中，错误的是 

A．X为负极，Y为正极

B．该电池工作时，X极附近溶液的碱性增强

C．在标准状况下，通入 5.6 L O₂完全反应后，有1 mol电子发生转移

D．工作一段时间后，KOH的物质的量减少

【解析】在原电池中负极失去电子，被氧化，发生氧化反应。正极得到电子，被还原，发生还原反应。根据电极反应式可判断甲烷在X极通入，X是负极，Y是正极。由于甲烷被氧化的同时要消耗溶液中的OH^－，所以负极周围溶液的碱性降低。5.6 L O₂是，所以转移的电子是0.25mol×4＝1.0mol。将正负极电极反应式相加，即得到总反应式CH₄＋2OH^－＋2O₂=CO₃^2－＋3H₂O,所以答案选B。

（10分）用“√”或“×”判断下列说法是否正确。

（1）一个D₂O分子所含的中子数为8。

（2）HI、HBr、HCl、HF的稳定性依次增强。

（3）同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低。

（4）常温下Na与足量O₂反应生成Na₂O，随温度升高生成Na₂O的速率逐渐加快。

（5）从能量角度看，断开化学键要放热，形成化学键要吸热。一个化学反应是释放能量，还是吸收能量，取决于二者的相对大小。

（6）将锌片和铜片用导线连接，并平行插入稀硫酸中，由于锌片是负极，所以溶液中的H^＋向负极迁移。

（7）在二氧化硫与氧气的反应中，适当提高氧气浓度，可提高二氧化硫的转化率。

（8）二氯甲烷没有同分异构体，证明甲烷分子具有正四面体结构。

（9）用点燃或通入酸性高锰酸钾溶液中的方法均可以鉴别甲烷和乙烯。

（10）苯不与酸性高锰酸钾溶液、溴水发生反应，证明苯不具有类似乙烯中的双键。

【解析】氘原子含有1个中子，所以一个D₂O分子中含有10个中子。非金属性是F＞Cl＞Br＞I，所以相应氢化物的稳定性逐渐减弱。同主族元素从上到下，单质的熔点可以逐渐降低，例如第IA，也可以逐渐升高，例如第 Ⅶ_A。在加热是钠和氧气的生成物是过氧化钠。断开化学键要吸热，形成化学键要放热。在原电池中，电子从负极经导线传递到正极上，溶液中的阳离子向正极移动。增大反应物浓度，可以加快反应速率。若甲烷是平面型结构，则二氯甲烷必然存在2种同分异构体。乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不可以。同时乙烯中含碳量高，燃烧会冒出黑烟。由于苯中不存在碳碳双键，所以不能使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

（14分）三种短周期元素ｘ、y、ｚ对应的单质 X、Y、Z，常温常压下均为无色气体，在适当条件下单质X、Y、Z之间可以发生如右图所示的变化。已知B分子组成中ｚ原子个数比C分子中少一个。

请回答下列问题：

（1）元素ｘ的原子结构示意图         ；元素y在周期表中的位置是            ；

（2）已知C的浓溶液与浓盐酸相遇可产生白烟，写出白烟成分的电子式：

                    。

（3）C与X在一定条件下生成化合物A的化学方程式：                        。

（4）一定条件下，A与C反应可生成Y和B，请写出该反应的化学方程式；并用单线桥法标出电子转移的方向与数目。

                                              。

（5）用电子式表示B的形成过程                                          。

【解析】C的浓溶液与浓盐酸相遇可产生白烟，说明C是氨气。因此Z是氢原子，Y是氮原子。B分子组成中ｚ原子个数比C分子中少一个，所以B是水，X是氧。氨气和氯化氢反应生成氯化铵，属于离子化合物，电子式为。氨气具有还原性，能被氧气氧化生成NO和水。NO中N原子的化合价是＋2价，氨气中N原子的化合价是－3价，二者发生氧化还原反应生成氮气和水，其中氨气是还原剂，NO是氧化剂。水是由极性键形成的共价化合物。

（10分）某工业废水中仅含下表离子中的5种，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

欲探究废水的组成，进行如下实验：

Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。

Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。

Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。

Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。

请推断：

（1）仅由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是           （写离子符号）。

（2）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为：

___________________________________

（3）原溶液中所含阳离子是          ，阴离子是             。（写离子符号）

【解析】I中说明没有K⁺，Ⅱ中说明没有Fe³⁺。无色气体遇空气变成红棕色，说明该无色气体是NO，即加入盐酸后发生了氧化还原反应，而所给离子中只有亚铁离子可以被硝酸氧化，因此一定含有亚铁离子和NO₃^－。又因为溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变，所以溶液中不能含有CO₃^2－和SiO₃^2－。Ⅳ说明含有SO₄^2－，因为浓度均是0.1mol/L，且只有5种离子，所以若铜离子和铝离子同时存在，则不能满足溶液呈电中性，所以二者只能含有一种，因此氯离子必须存在。根据离子的浓度大小可以判断，铜离子存在，铝离子不能存在。

（12分）某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表。请你帮助该同学整理并完成实验报告:

（1）实验目的： 研究同周期元素性质递变规律

（2）实验用品：

仪器: ①________②________③________④ 试管夹 ⑤ 镊子 ⑥ 小刀 ⑦ 玻璃片⑧ 砂纸等；

药品：钠、镁带、铝条、2mol/L的盐酸、新制的氯水、饱和的H₂S溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液等。

（3）实验内容：(填写与实验方案相对应的实验现象) 

①______②______③______④______⑤______⑥______(用A-F表示) 

（4）实验结论：

金属性:________________   非金属性: ________________

（5）写出⑥的离子方程式：_________________________________。

【解析】有试管夹，必然有试管。反应需要加热，需要酒精灯。滴加试剂，需要胶头滴管。镁和热水反应生成氢气和氢氧化镁，溶液显碱性。氯的非金属性强于硫的，所以氯气可以把硫置换出来。钠属于活泼的金属，和水反应剧烈。镁和铝均属于活泼的金属，和盐酸反应生成氢气，但镁的活泼性强于铝的，反应更剧烈。氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱。

（8分）物质的量相同的NaHCO₃和KHCO₃固体混合物9.20g与100mL盐酸反应。

（1）欲求标准状况下生成CO₂的体积，还需要什么数据__________________。（讨论（2）的问题中，该数据用a表示）

（2）讨论a值的变化时，产生CO₂的体积（标准状况）

【解析】（1）物质的量相同的NaHCO₃和KHCO₃固体混合物是9.20g所以二者的物质的量分别为。所以要想计算生成CO₂的体积，还缺少盐酸的物质的量，即还需要知道盐酸的浓度。

（2）反应的离子方程式为HCO₃^－＋H^＋=H₂O＋CO₂↑，HCO₃^－一共是0.1mol，若和盐酸恰好反应，则盐酸的物质的量是0.1mol，其浓度是1.0mol/L，生成CO₂的体积是2.24L。若盐酸不足，即a＜1.0mol/L时，生成的CO₂的体积为2.24aL。若盐酸过量，即a＞1.0mol/L时，生成的CO₂是2.24L。

《中华人民共和国食品安全法》2009年6月1日起实施。下列做法符合食品安全的是

A．将塑化剂加入饮料来稳定饮料体系

B．将瘦肉精加入猪饲料或羊饲料中增加瘦肉成分

C．在食用盐中添加适量的碘酸钾

D．加入柠檬黄色素做成玉米面馒头以提高食欲

【解析】考查化学与生活、生产以及食品安全等。塑化剂、瘦肉精等均属于对人体有危害的物质，柠檬黄色素作为一种食品着色剂，其用量要严格控制，所以正确的答案是C。

据报道，月球上存在大量³He，以下有关³He的说法正确的是

     A．³He比⁴He少一个中子                       B． ³He是⁴He的同分异构体

     C．³He比⁴He少一个质子                        D．³He原子核内有3个质子

【解析】表示元素原子组成时，元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。．³He和⁴He的质子数相同，都是2，但质量数不同，分别为3和4，其中子数分别是1和2。二者互为同位素，而不是同分异构体。所以答案是A。

X、Y两种元素在同一周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是

     A．X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价

     B．第一电离能Y一定小于X

     C．最高价含氧酸的酸性：Y对应的酸性弱于X对应的酸性

     D．气态氢化物的稳定性：H_mY小于H_nX

【解析】同周期元素自左向右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。非金属性越强，电负性越大。电负性X＞Y，非金属性是X大于Y，则X位于Y的右侧。金属性越强，第一电离能越小，所以第一电离能Y大于X，B不正确。

用价层电子对互斥理论预测H₂S和BCl₃的立体结构，两个结论都正确的是

     A．直线形；三角锥形                             B．V形；三角锥形

     C．直线形；平面三角形                          D．V形；平面三角形

【解析】H₂S中中心原子含有2对孤电子对，所以实际构型是V型。BCl₃中中心原子没有孤电子对，所以实际构型是平面三角形，答案选D。