Question

【题目】随着能源技术的发展，科学家们将目光聚焦于锂的开发与研究。

（1）锂元素的性质与原子结构密切相关。写出锂的原子结构示意图：______。

（2）根据元素周期律推断：

①锂与水反应的化学方程式是_______。

②在碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物中， LiOH的碱性最_______（填“强”或“弱”）。

（3）已知：M(g) → M+(g)+e- H（M代表碱金属元素）

元素	Li	Na	K	Rb	Cs
H（kJ/mol）	+520	+496	+419	+403	+376

①根据以上数据，元素的金属性与H的关系是_________。

②从原子结构的角度解释①中结论：__________。

（4）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如下图所示：

①金属锂在电极______（填“A”或“B”）上生成。

②阳极产生两种气体单质，电极反应式是___________。

Answer 1

【答案】 2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑ 弱 同一主族，金属活动性越强（或弱），H越小（或大） 从Li→Cs，随着质子数递增，电子层数增多，原子半径增大，原子失电子能力增强，H减小 A 2Cl- - 2e- = Cl2↑、4OH- - 4e- = O2 + 2H2O

【解析】

（1）Li是三号元素，可据此画出其原子结构；

（2）Li是碱金属中金属性最弱的元素；

（3）①根据表格中的数据分析即可；

②同一主族，自上而下，原子半径越大，原子核对最外层电子的吸引力越弱，原子越容易失去电子；

（4）①要从海水中提炼Li，则Li原本在海水中，由于锂离子选择性膜只允许Li+通过，故可以推出Li+在A极放电生成Li；

②海水中含有大量的Cl-，故气体之一为Cl2，同时，还能产生O2，据此可以推出相应的电极反应。

（1）Li是三号元素，其原子结构为；

（2）①Li属于碱金属，其和水反应的方程式为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑；

②在碱金属元素中，Li的金属性最弱，故LiOH的碱性也最弱；

（3）①从图中可以分析得到，同一主族，金属活动性越强（或弱），H越小（或大）；

②从Li→Cs，随着质子数递增，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，原子失电子能力增强，H减小；

（4）①要从海水中提炼Li，则Li原本在海水中，由于锂离子选择性膜只允许Li+通过，故可以推出Li+在A极放电生成Li；

②海水中含有大量的Cl-，故有Cl2生成，相应的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，海水中在阳放电产生气体的离子还有OH-，故另外一种气体为O2，相应的电极反应为：4OH- -4e-=O2↑+2H2O。