题目内容
水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应又很多．（1）水分子自身作用会生成阴、阳两种离子，其中阳离子的电子式是
（2）室温时，在由水电离产生的c（H+）=1×10-14mol?L-1的溶液中
①NH4+、Al3+、Br-、SO42-
②Na+、Mg2+、Cl-、NO3-
③K+、Ba2+、Cl-、NO3-
④K+、Na+、HCO3-、SO42-
四组离子中，一定可以大量共存的是
（3）在下列反应中属于氧化还原反应，水仅做氧化剂的是
A．CaO+H2O═Ca（OH）2
B．2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
C．2F2+2H2O═4HF+O2
D．3Fe+4H2O（g）
| ||
（4）已知铅蓄电池的反应为Pb+PbO2+2H2SO4?充电放电 2PbSO4+2H2O，①下列分析错误的是
A．铅蓄电池是最常用的可充电电池，在充电时，电池的正极应接直流电源的正极
B．铅蓄电池在放电时，电解液的酸性减弱
C．铅蓄电池在放电时，PbO2作为负极，不断转化为PbSO4
D．铅蓄电池在充电时，PbO2是氧化产物
②用该铅蓄电池电解1.8mL水，电池内转移的电子数约为
（5）如图是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容．请认真阅读标签内容后计算．
①该矿泉水中镁离子的物质的量浓度的最大值是
②一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过
考点：离子共存问题,氧化还原反应,常见化学电源的种类及其工作原理
专题：物质的性质和变化专题,氧化还原反应专题,电化学专题
分析：（1）两个水分子自身作用会生成阴、阳两种离子，阳离子为H3O+；
（2）由水电离产生的c（H+）=1×10-14mol?L-1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，结合离子的性质判断；
（3）水仅做氧化剂，则水中H元素的化合价降低；水既不做氧化剂又不做还原剂，则水中H、O元素的化合价均不变化；
（4）①放电时，Pb为负极、PbO2为正极，负极反应式为Pb+SO42--2e-=PbSO4，正极电极方程式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式相反；
②结合电子守恒及电池反应计算；
（5）①由信息可知镁离子的浓度最大为4.8mg/L；
②酸根离子的浓度最大为19.2mg/L．
（2）由水电离产生的c（H+）=1×10-14mol?L-1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，结合离子的性质判断；
（3）水仅做氧化剂，则水中H元素的化合价降低；水既不做氧化剂又不做还原剂，则水中H、O元素的化合价均不变化；
（4）①放电时，Pb为负极、PbO2为正极，负极反应式为Pb+SO42--2e-=PbSO4，正极电极方程式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式相反；
②结合电子守恒及电池反应计算；
（5）①由信息可知镁离子的浓度最大为4.8mg/L；
②酸根离子的浓度最大为19.2mg/L．
解答：
解：（1）两个水分子自身作用会生成阴、阳两种离子，阳离子为H3O+，其电子式为
，故答案为：；
（2）由水电离产生的c（H+）=1×10-14mol?L-1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，
①酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，但碱性条件下NH4+、Al3+不能大量共存；
②酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，但碱性条件下Mg2+不能大量共存；
③溶液无论呈酸性还是碱性，离子之间都不发生任何反应，可大量共存；
④溶液无论呈酸性还是碱性，HCO3-离子都不能大量存在．
故答案为：③；①②；
（3）A．CaO+H2O═Ca（OH）2中，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应；
B．2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑中，只有过氧化钠中O元素的化合价变化，水既不是氧化剂也不是还原剂；
C．2F2+2H2O═4HF+O2中，水中O元素的化合价升高，则水为还原剂；
D．3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2中，水中H元素的化合价降低，则水为氧化剂，
故答案为：D；B；
（4）①A．充电时，电池的正极要恢复原状，需要失电子发生氧化反应，应该作电解池阳极，所以与直流电源正极相连，故A正确；
B．铅蓄电池放电时，电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，稀硫酸参加反应导致氢离子浓度降低，则溶液酸性减弱，故B正确；
C．放电时，PbO2作为正极，发生反应PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4，不断转化为PbSO4，故C错误；
D．铅蓄电池在充电时，阳极反应式为2H2O+PbSO4+2e-=PbO2+4H++SO42-，PbO2是氧化产物，故D正确；
故答案为：C；
②电解1.8mL水，水的物质的量为
=0.1mol，由2H2O
2H2↑+O2↑可知，转移电子为0.2NA，由电子守恒可知电池内转移的电子数约为0.2NA，由电池反应可知，转移2mol电子消耗2mol硫酸，则转移0.2mol电子时消耗硫酸为0.2mol，故答案为：0.2NA；0.2；
（5）①由信息可知镁离子的浓度最大为4.8mg/L，物质的量浓度为
=2×10-4mol?L-1，故答案为：2×10-4mol?L-1；
②酸根离子的浓度最大为19.2mg/L，则500mL时硫酸根离子为0.5L×19.2mg/L=9.6mg，其物质的量为
=1×10-4mol，故答案为：1×10-4．
，故答案为：；（2）由水电离产生的c（H+）=1×10-14mol?L-1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，
①酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，但碱性条件下NH4+、Al3+不能大量共存；
②酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，但碱性条件下Mg2+不能大量共存；
③溶液无论呈酸性还是碱性，离子之间都不发生任何反应，可大量共存；
④溶液无论呈酸性还是碱性，HCO3-离子都不能大量存在．
故答案为：③；①②；
（3）A．CaO+H2O═Ca（OH）2中，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应；
B．2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑中，只有过氧化钠中O元素的化合价变化，水既不是氧化剂也不是还原剂；
C．2F2+2H2O═4HF+O2中，水中O元素的化合价升高，则水为还原剂；
D．3Fe+4H2O（g）
| ||
故答案为：D；B；
（4）①A．充电时，电池的正极要恢复原状，需要失电子发生氧化反应，应该作电解池阳极，所以与直流电源正极相连，故A正确；
B．铅蓄电池放电时，电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，稀硫酸参加反应导致氢离子浓度降低，则溶液酸性减弱，故B正确；
C．放电时，PbO2作为正极，发生反应PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4，不断转化为PbSO4，故C错误；
D．铅蓄电池在充电时，阳极反应式为2H2O+PbSO4+2e-=PbO2+4H++SO42-，PbO2是氧化产物，故D正确；
故答案为：C；
②电解1.8mL水，水的物质的量为
| 1.8mL×1g/mL |
| 18g/mol |
| ||
（5）①由信息可知镁离子的浓度最大为4.8mg/L，物质的量浓度为
| ||
| 1L |
②酸根离子的浓度最大为19.2mg/L，则500mL时硫酸根离子为0.5L×19.2mg/L=9.6mg，其物质的量为
| 9.6×10-3g |
| 96g/mol |
点评：本题考查较综合，涉及离子的共存、氧化还原反应及原电池等，为高频考点，把握化学反应原理的应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度不大．
练习册系列答案
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