Question

(11分）2010年春至2013年連續(xù)四年發(fā)生在云南省的嚴重旱情牽動了全國人民的心，引起人們對水資源的再次重視。水是組成生命體的重要化學物質，有關水的反應有很多。

（1）用電子式表示H2O的形成過程 。

（2）在pH=1的水溶液中，①NH4+、Al3+、Br-、SO42- ② Na+、Fe2+、Cl-、NO3-

③K+、Ba2+、Cl-、NO3- ④K+、Na+、HCO3-、SO42-四組離子中，一定大量共存的是 (填序號)。

（3）在下列反應中，水僅做氧化劑的是 (填字母，下同)，水既不做氧化劑又不做還原劑的是 。

A．2F2＋2H2O＝4HF＋O2B．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

C．CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑ D．3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2

（4）“神舟七號”飛船上的能量主要來自于太陽能和燃料電池，H2、O2和KOH的水溶液可形成氫氧燃料電池，負極的電極反應為 ，反應產生的水經冷凝后可作為航天員的飲用水，當?shù)玫?/span>1.8 L飲用水時，電池內轉移的電子數(shù)約為 。

 

Answer 1

（1） （2分）

（2）①③ （2分） （3）CD （2分） B（1分）

（4）H2+2OH?—2e?=2H2O （2分） 200NA（2分）

【解析】

試題分析：（1）H2O為共價化合物，各原子達到穩(wěn)定結構，用電子式表示形成過程為：

（2）①pH=1的溶液呈酸性，各離子互不反應，可以大量共存；②酸性溶液中，NO3?、H+與Fe2+發(fā)生氧化還原反應，不能大量共存；③各離子互不反應，可以大量共存；④HCO3?與H+反應，不能大量共存。

（3）A、2F2＋2H2O＝4HF＋O2， 依據化合價變化，水中O元素化合價升高，水做還原劑；B、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，據化合價變化，此反應是過氧化鈉的自身氧化還原反應，水既不是氧化劑也不是還原劑；C、CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑，依據化合價變化，水中的氫元素化合價降低，水做氧化劑；D、3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，依據化合價的變化，水中的氫元素化合價降低，水做氧化劑；所以水僅做氧化劑的是CD，水既不做氧化劑又不做還原劑的是B。

（4）負極上H2失去電子，電極方程式為：H2+2OH?—2e?=2H2O；H2O的密度約為100g/L，所以1.8 L H2O的物質的量為：1800g÷18g/mol=100mol，根據電池總反應2H2+O2=2H2O可得對應關系：H2O ~ 2e?，所以電子轉移為200mol，數(shù)目為200NA。

考點：本題考查電子式、離子共存、氧化還原反應原理、原電池原理。