Question

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＋O2                   B．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，當得到1.8 L飲用水時，電池內轉移的電子數約為        。

Answer 1

【知識點】離子共存、氧化劑和還原劑的判斷、原電池中電極反應的書寫、轉移電子數目的計算

【答案解析】 (1) 略（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：（1）略

（2）pH=1的水溶液中含有大量的H+，①中的離子不會發(fā)生反應，可以共存；②中的NO3-在酸性的條件下可以把Fe2+氧化，故不能共存；③中的離子不會發(fā)生反應，可以共存；④中HCO3-在酸性的條件下生成CO2，故不能共存。

（3）A、水中的氧元素的化合價由-2價變到0價，化合價升高，失去電子，做還原劑；B、水中元素化合價都沒有發(fā)生改變，既不做氧化劑又不做還原劑；C、水的氫元素的化合價由+1價變到0價，化合價降低，得到電子，做氧化劑；D、水的氫元素的化合價由+1價變到0價，化合價降低，得到電子，做氧化劑。

（4）燃料電池中負極是氫氣失去電子的反應故負極電極反應為H2 +2OH - -2e =2H2O。

電池總反應為2H2 +O2 =2H2O

n(H2O)= 1.8 ×103/18=100mol，在總反應中生成2mol水轉移的電子的物質的量為4mol，故生成100mol水時轉移的電子的物質的量為200mol，約為200NA。

【思路點撥】本題考查了在前提條件下的離子共存，氧化劑和還原劑的判斷，在氫氧堿性燃料電池中的電極反應的書寫，把在每一個知識點中容易出錯的都放在一個試題中，使試題的難度加大。