Question

（16分）2010年春，發(fā)生在滇、黔、桂、渝、川等省的嚴重旱情牽動了全國人民的心。水是組成生命體的重要化學物質，有關水的反應有很多。

（1）水分子自身作用會生成陰、陽兩種離子，其中陽離子的電子式是           。

（2）在由水電離產生的c（H⁺）＝1×10^-14 mol·L^-1的溶液中，①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄^2-

② Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-  ④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-四組離子中，一定可以大量共存的是          （填序號，下同），可能大量共存的是          。

（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．Cl₂＋H₂O＝HCl＋HClO

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                             ，電極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          。

（5）右圖是某品牌飲用礦泉水標簽的部分內容。請認真閱讀標簽內容后計算。

①該礦泉水中鎂離子的物質的量濃度的最大值是            ；

②一瓶合格的這種礦泉水中硫酸根離子的物質的量不能超過              mol。

 

Answer 1

【答案】

（16分）（1）   （1分） （2）③；①②    （3）CD；AB  

 （4）2H₂+4OH^-－4e^-＝4H₂O   電子數1．204×10²⁶（1分）

（5）①2×10^-4mol·L ^-1    ②1×10^-4mol

【解析】

試題分析：（1）水分子自身作用會生成陰、陽兩種離子，電離方程式是H₂O＋H₂OH₃O^＋＋OH^－，所以陽離子的電子式是。

（2）由水電離產生的c（H⁺）＝1×10^-14 mol·L^-1的溶液中，水的電離是被抑制的，溶液可能顯酸性，也可能顯堿性。如果顯酸性HCO₃^-不能大量共存；如果顯堿性，Al³⁺、Mg²⁺、HCO₃^-不能大量共存。所以一定可以大量共存的是③，可能大量共存的是①②。

（3）在氧化還原反應中物質所含元素化合價升高的是還原劑，物質所含元素化合價降低的是氧化劑，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AB。

（4）原電池中負極失去電子，發(fā)生氧化反應，所以氫氣在負極通入。由于電解質溶液顯堿性，因此在氫氧燃料電池中負極的電極反應式為2H₂+4OH^-－4e^-＝4H₂O。1.8L水的物質的量是1800g÷18g/mol＝100mol，所以轉移100mol×2＝200mol電子，其個數是1.204×10²⁶。

（5）①鎂離子的最大值是4.8mg/L，所以其濃度就是0.0048÷24＝2×10^-4mol·L ^-1。

②根據標簽可知，一瓶合格的這種礦泉水中硫酸根離子的物質的量不能超過0.0192g/L×0.5L÷96g/mol＝1×10^-4mol。

考點：考查水的電離、離子共存、氧化劑和還原劑的判斷及物質的量的有關計算等

點評：在氧化還原反應的有關判斷中，關鍵是準確標出有關元素的化合價變化，然后根據有關知識靈活運用即可。