Question

（16分）2010年春，發(fā)生在滇、黔、桂、渝、川等省的嚴(yán)重旱情牽動(dòng)了全國人民的心。水是組成生命體的重要化學(xué)物質(zhì)，有關(guān)水的反應(yīng)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(chǎn)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(yīng)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(fù)極的電極反應(yīng)為                            ，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水，當(dāng)?shù)玫?．8 L飲用水時(shí)，電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為         。
（5）右圖是某品牌飲用礦泉水標(biāo)簽的部分內(nèi)容。請認(rèn)真閱讀標(biāo)簽內(nèi)容后計(jì)算。

①該礦泉水中鎂離子的物質(zhì)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(zhì)的量不能超過             mol。

Answer 1

（16分）（1）  （1分）（2）③；①②   （3）CD；AB  
（4）2H₂+4OH^-－4e^-＝4H₂O  電子數(shù)1．204×10²⁶（1分）
（5）①2×10^-4mol·L ^-1    ②1×10^-4mol

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(chǎn)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(yīng)中物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的是還原劑，物質(zhì)所含元素化合價(jià)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(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以氫氣在負(fù)極通入。由于電解質(zhì)溶液顯堿性，因此在氫氧燃料電池中負(fù)極的電極反應(yīng)式為2H₂+4OH^-－4e^-＝4H₂O。1.8L水的物質(zhì)的量是1800g÷18g/mol＝100mol，所以轉(zhuǎn)移100mol×2＝200mol電子，其個(gè)數(shù)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(jù)標(biāo)簽可知，一瓶合格的這種礦泉水中硫酸根離子的物質(zhì)的量不能超過0.0192g/L×0.5L÷96g/mol＝1×10^-4mol。
點(diǎn)評：在氧化還原反應(yīng)的有關(guān)判斷中，關(guān)鍵是準(zhǔn)確標(biāo)出有關(guān)元素的化合價(jià)變化，然后根據(jù)有關(guān)知識靈活運(yùn)用即可。