Question

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＋O2                   B．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        。

Answer 1

【知识点】离子共存、氧化剂和还原剂的判断、原电池中电极反应的书写、转移电子数目的计算

【答案解析】 (1) 略（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：（1）略

（2）pH=1的水溶液中含有大量的H+，①中的离子不会发生反应，可以共存；②中的NO3-在酸性的条件下可以把Fe2+氧化，故不能共存；③中的离子不会发生反应，可以共存；④中HCO3-在酸性的条件下生成CO2，故不能共存。

（3）A、水中的氧元素的化合价由-2价变到0价，化合价升高，失去电子，做还原剂；B、水中元素化合价都没有发生改变，既不做氧化剂又不做还原剂；C、水的氢元素的化合价由+1价变到0价，化合价降低，得到电子，做氧化剂；D、水的氢元素的化合价由+1价变到0价，化合价降低，得到电子，做氧化剂。

（4）燃料电池中负极是氢气失去电子的反应故负极电极反应为H2 +2OH - -2e =2H2O。

电池总反应为2H2 +O2 =2H2O

n(H2O)= 1.8 ×103/18=100mol，在总反应中生成2mol水转移的电子的物质的量为4mol，故生成100mol水时转移的电子的物质的量为200mol，约为200NA。

【思路点拨】本题考查了在前提条件下的离子共存，氧化剂和还原剂的判断，在氢氧碱性燃料电池中的电极反应的书写，把在每一个知识点中容易出错的都放在一个试题中，使试题的难度加大。