Question

18．水是组成生命体的重要化学物质，没有水就没有生命．请回答下列问题：
（1）水分子自身作用生成含有相同电子数的阴、阳两种离子，写出此过程的方程式2H₂O?H₃ O⁺+OH^-；
（2）25℃时，在由水电离产生的c（H⁺）=1×10^-14 mol•L^-1的溶液中
①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄^2-    ②Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-
③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-       ④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-
四组离子中，一定可以大量共存的是③（填序号，下同），可能大量共存的是①②，一定不能大量共存的是④；
（3）在下列反应中，水仅做氧化剂的是CD（填字母，下同），水既不做氧化剂又不做还原剂的是AB．
A．Cl₂+H₂O=HCl+HClO         B．2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
C．CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑    D．3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 （1）根据水分子是10电子微粒，自身作用生成阴阳离子的电子数相同分析；
（2）依据水电离出的氢离子浓度减小，说明水的电离被抑制，分析判断溶液是酸或碱，结合各组离子，能反应的不共存，酸碱中都不存在的一定不共存，酸或碱中只有一种存在的为肯共存；
（3）依据反应前后化合价的变化，结合氧化还原反应的实质分析水的作用．

解答 解：（1）依据水分子自身作用生成含有相同电子数的阴、阳两种离子，可知水分子是10电子分子，失去氢离子后剩余氢氧根离子为10电子微粒，水分子结合氢离子仍为10电子微粒，所以此过程的方程式为，2H₂O?H₃ O⁺+OH^-；
故答案为：2H₂O?H₃ O⁺+OH^-；
（2）25℃时，在由水电离产生的c（H⁺）=1×10^-14 mol•L^-1的溶液中，水的电离被抑制，所以溶液是酸或碱；
①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄²-，酸中共存，碱中NH₄⁺、Al³⁺不共存； ②Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-酸中共存，碱中Mg²⁺不共存；③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^- 酸碱中都可以共存；④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-
HCO₃^-酸碱中都不共存；所以一定可以大量共存的是③；可能大量共存的是①②；一定不能大量共存的是④；
故答案为：③；①②；④
（3）A．Cl₂+H₂O=HCl+HClO 依据化合价变化，此反应是氯气的自身氧化还原反应，水既不是氧化剂也不是还原剂；
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升高，水做氧化剂；
D．3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．依据化合价的变化，水中的氢元素化合价升高，水做氧化剂；
故答案为：CD；AB．

点评 本题考查了水的电离、离子反应、氧化还原反应，题目难度中等，明确离子反应和离子共存的判断方法以及氧化还原反应中的概念是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和应用能力．