题目内容
(11分)2010年春至2013年连续四年发生在云南省的严重旱情牵动了全国人民的心,引起人们对水资源的再次重视。水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应有很多。
(1)用电子式表示H2O的形成过程 。
(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-、SO42-四组离子中,一定大量共存的是 (填序号)。
(3)在下列反应中,水仅做氧化剂的是 (填字母,下同),水既不做氧化剂又不做还原剂的是 。
A.2F2+2H2O=4HF+O2B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ D.3Fe+4H2OFe3O4+4H2
(4)“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池,H2、O2和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池,负极的电极反应为 ,反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,当得到1.8 L饮用水时,电池内转移的电子数约为 。
(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】
试题分析:(1)H2O为共价化合物,各原子达到稳定结构,用电子式表示形成过程为:
(2)①pH=1的溶液呈酸性,各离子互不反应,可以大量共存;②酸性溶液中,NO3?、H+与Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存;③各离子互不反应,可以大量共存;④HCO3?与H+反应,不能大量共存。
(3)A、2F2+2H2O=4HF+O2, 依据化合价变化,水中O元素化合价升高,水做还原剂;B、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,据化合价变化,此反应是过氧化钠的自身氧化还原反应,水既不是氧化剂也不是还原剂;C、CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,依据化合价变化,水中的氢元素化合价降低,水做氧化剂;D、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,依据化合价的变化,水中的氢元素化合价降低,水做氧化剂;所以水仅做氧化剂的是CD,水既不做氧化剂又不做还原剂的是B。
(4)负极上H2失去电子,电极方程式为:H2+2OH?—2e?=2H2O;H2O的密度约为100g/L,所以1.8 L H2O的物质的量为:1800g÷18g/mol=100mol,根据电池总反应2H2+O2=2H2O可得对应关系:H2O ~ 2e?,所以电子转移为200mol,数目为200NA。
考点:本题考查电子式、离子共存、氧化还原反应原理、原电池原理。