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Group 1 Question Paper

Level Edexcel

Subject Chemistry

Exam Board GCSE(9-1)

Topic Groups in the Periodic Table

Sub Topic Group 1

Booklet Question Paper

Time Allowed: 51 minutes

Score: /42

Percentage: /100


1 Lithium, sodium and potassium all react with cold water.

(a) Lithium, sodium and potassium are in group 1 of the periodic table.

Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

These elements are(1)

A halogens

B noble gases

C transition metals

D alkali metals

(b) When sodium is added to cold water, it forms a molten ball which floats on thesurface of the water.

Explain why this happens.(2)

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(c) Write the balanced equation for the reaction of sodium with water.(3)

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*(d) Sodium and potassium react with cold water to give similar products.

The electronic configuration of sodium is 2.8.1.The electronic configuration of potassium is 2.8.8.1.

Explain the similarities and differences in the way sodium and potassium react with cold water by considering their reactions and their electronic configurations.

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(Total for Question 1 = 12 marks)


2 Lithium, sodium and potassium are metals in group 1 of the periodic table.They are good conductors of heat and electricity. The freshly-cut metals are shiny.

(a) (i) Give another physical property of all three of these metals.(1)

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(ii) Explain, in terms of electrons in their atoms, why lithium, sodium andpotassium are in group 1 of the periodic table.

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(b) A small piece of potassium is added to water.

(i) Describe what you would see in this reaction.(2)

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(ii) Which of these is the balanced equation for this reaction?

Put a cross ( ) in the box next to your answer. (1)

A 22K + 2H2O � K O + 2H2

B 22K + H2O � K O + H2

C 4K + 3H2O � 4KOH + H2

D 2K + 2H2O � 2KOH + H2


(c) There is an increase in reactivity of these group 1 metals from lithium topotassium.

Explain this increase in reactivity.(2)

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3 (a) Argon is an element in Group 0 of the periodic table. It is used as the gas in filament lamps.

Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

Argon is used in filament lamps because it(1)

A has a low density

B is a good conductor of electricity

C is flammable

D is inert

(b) Metals are malleable.

Explain, in terms of their structures, why metals are malleable.(2)

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(c) In an experiment, 3.1 g of phosphorus reacted with 24 g of bromine to formphosphorus bromide.

Calculate the empirical formula of the phosphorus bromide.

You must show your working.

(relative atomic masses: P = 31, Br = 80)(3)

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empirical formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


*(d) Group 1 of the periodic table contains the alkali metals lithium, sodium and potassium. The alkali metals show a pattern in their reactivity with water. This pattern is shown when small pieces of lithium, sodium and potassium are added separately to water.

Describe the reactions and what would be seen and explain the pattern in reactivity.

You may include equations as part of your answer. (6)

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4 There are many metallic elements in the periodic table.

(a) Which row of the table correctly shows two metals that are in group 1 and twometals that are transition metals?

Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

group 1 transition metals

A lithium and zinc calcium and copper

B potassium and caesium copper and iron

C sodium and potassium copper and magnesium

D sodium and magnesium manganese and nickel

(b) (i) Describe the structure of metals in terms of the particles present in theirstructures.

(2)

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(ii) Explain how metals conduct electricity.(2)

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(c) (i) Describe what you would see when a small piece of sodium is added to water.(2)

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(ii) Write the balanced equation for the reaction of sodium with water to formsodium hydroxide and hydrogen.

(3)

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Group 7 Question Paper

Level Edexcel

Subject Chemistry

Exam Board GCSE(9-1)

Topic Groups in the Periodic Table

Sub Topic Group 7

Booklet Question Paper

Time Allowed: 65 minutes

Score: /54

Percentage: /100


1 (a) Chlorine reacts with potassium bromide in solution to form bromine and potassium chloride.

(i) What type of reaction is taking place?


A displacement

B distillation

C neutralisation

D precipitation

(ii) State the colour of the mixture at the end of the reaction.(1)

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(b) Chlorine reacts with an element X to form a solid chloride.

The solid chloride is dark red.

Which is the most likely position of the element X in the periodic table?

21 43333 0

A

CB

D


A

B

C

D


(c) The halogens react with hydrogen to form hydrogen halides.

Complete the balanced equation for the reaction between hydrogen and bromineforming hydrogen bromide.

(2)

H2 + Br2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(d)d alculate the relative formula mass of magnesium chloride, MgCl2.(relative atomic masses: Mg = 24.0; Cl = 35.5)

(1)

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relative formula mass = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(e) Calculate the percentage by mass of fluorine in sodium fluoride, NaF. (relative atomic masses: F = 19; Na = 23)

(2)

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percentage by mass of fluorine = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . %



2 (a) Two pieces of metal can be joined by welding them together.

(i) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

The structure of a metal is a lattice of(1)

A anions

B anions and cations

C cations in a sea of electrons

D molecules in a sea of electrons

(ii) To join two pieces of metal by welding, they must be melted together.

State why a high temperature has to be used.(1)

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(iii) The pieces of metal are welded together in an atmosphere of argon.

Explain why an atmosphere of argon is used.(2)

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(b) Some metals react with halogens.

Iron reacts with bromine, Br2, to form iron(III) bromide, FeBr3.

Write the balanced equation for this reaction.(2)

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(c) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

At room temperature, iodine is a(1)

A brown gas

B brown liquid

C grey solid

D purple gas


(d) When a halogen is added to a solution containing halide ions a displacementreaction may occur.

In the table

shows a displacement reaction occurs

shows a displacement reaction does not occur

halogen addedhalide ion in solution

chloride ion bromide ion iodide ion

chlorine

bromine

iodine

Use the information in the table to explain the order of reactivity of the three halogens.

(2)

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3 The elements chlorine, bromine and iodine are part of group 7 in the periodic table.

(a) The appearances of chlorine, bromine and iodine at room temperature are shownin Figure 10.

halogen appearance

chlorine green gas

bromine red-brown liquid

iodine grey solid

Figure 10

Astatine is the element below iodine in group 7.

Predict the appearance of astatine.(1)

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*(b) The order of reactivity of chlorine, bromine and iodine can be determined by carrying out displacement reactions.

Explain how displacement reactions can be used to show the reactivity of these three elements.

(6)

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(c) When iron wool is heated in bromine vapour, it reacts to form iron bromide.

(i) In an experiment, 5.60 g of iron reacted exactly with 24.0 g of bromine, Br2.

[relative atomic masses: Fe = 56.0, Br = 80.0]

Determine, using this information, the balanced equation for the reactionbetween iron and bromine.You must show your working.

(4)

(ii) When iron reacts with bromine, bromide ions are formed.

Explain the type of reaction bromine atoms undergo when they are convertedto bromide ions.

(2)

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4 (a) A compound of iron and chlorine was formed by reacting 2.80 g of iron with 3.55 g of chlorine.

Calculate the empirical formula of the compound.(relative atomic masses: Cl = 35.5, Fe = 56.0)

(3)

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empirical formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(b) Sodium reacts with chlorine to form sodium chloride.

2Na + Cl2 2NaCl

Calculate the maximum mass of sodium chloride that could be formed by reacting 9.20 g of sodium with excess chlorine.(relative atomic masses: Na = 23.0, Cl = 35.5)

(3)

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mass of sodium chloride . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g


*(c) Chlorine, bromine and iodine are in group 7 of the periodic table.

The order of reactivity of these three elements can be shown by carrying out displacement experiments.

You are provided withpotassium bromide solutionpotassium chloride solutionpotassium iodide solutionbromine solutionchlorine solutioniodine solution

Describe how these solutions could be used to carry out experiments to show the order of reactivity of bromine, chlorine and iodine, explaining how the results would show the order of reactivity. You may use equations if you wish.

(6)

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5 Electrolysis occurs when solutions of some compounds are decomposed by passing direct electric current through them.

(a) Sodium chloride solution was electrolysed.The reaction produced chlorine and hydrogen.The remaining solution contained sodium hydroxide, NaOH.

(i) State a hazard associated with chlorine gas.(1)

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(ii) Describe a test that can be used to identify a sample of gas as chlorine.(2)

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(iii) State a use of chlorine.(1)

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(iv) Complete and balance the equation for the overall reaction taking place whensodium chloride solution is electrolysed.

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*(b) Water was decomposed by electrolysis in the apparatus shown.

The water decomposed into hydrogen and oxygen.After five minutes, the volumes of hydrogen and oxygen in the tubes were measured.

Two further experiments were carried out changing only one factor in each experiment. All other factors were kept the same.

The table shows the conditions and results of all three experiments.

experiment time / minutes current / ampsvolume of

hydrogen / cm3

volume of

oxygen / cm3

1 5 0.50 20.0 10.0

2 10 0.50 40.0 20.0

3 3 5 0.75 30.0 15.0

hydrogen

oxygen

negative electrodepositive electrode

6 V d.c. supply


Use these results of electrolysis to compare the volumes of hydrogen and oxygen formed and to show the effect of changing the time and the current on the volumes of these gases.

(6)

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