Question

水是生命之源，与人类的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水有多种用途。
（1）下列说法中正确的是         （填序号）。

A．每一个水分子内含有两个氢键

B．水分子间存在范德华力，所以水分子稳定

C．分子间形成的氢键使水的熔点和沸点升高

D．冰熔化时水分子内共价键发生断裂

（2）科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时水分子瞬间凝固形成“暖冰”，则“暖冰”中水分子的空间构型为           。
（3）水分子在特定条件下易形成水合氢离子（H₃O^＋）。其中含有的化学键为         。
（4）如果需要增大水的电离程度，除了升高温度外，还可以采用的方法有                       （回答一种即可）。若室温时，将某一元酸HA加水配成0.1 mol·L^－1的稀溶液，此时HA在水中有0.1％发生电离，则由HA电离出的c(H⁺)约为水电离出的c(H⁺)的         倍。
（5）将一定量的Na₂SO₃固体溶于水，所得溶液中的电荷守恒关系式为             。
（6）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差异进行发电。已知该电池用金属银做负极，正极反应为5MnO₂ +2Na^＋+2e^－ Na₂Mn₅O₁₀，请写出电池总反应式                        。

Answer 1

（1）C（2分）
（2）V形（2分）
（3）极性键、配位键（2分）
（4）加入可水解的盐（或答具体的物质）    10⁶   （各2分，共4分）
（5）c(Na^＋)+c(H^＋)=2c(SO₃^2－)+ c(HSO₃^－)+ c(OH^－)   （2分）
（6）5MnO₂ +2Ag +2NaCl Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl     （2分）

试题分析：（1）氢键存在于水分子之间，故A错误；水分子稳定和范德华力无关，跟水分子内部的共价键有关，故B错误；C正确，冰融化属于物理变化，破坏的是分子间作用力，共价键没有发生变化，故D错误；
（2）水分子中氧原子含有2个σ键和2个孤对电子，所以水分子是V型结构；
（3）水合氢离子（H₃O^＋）中含有的化学键为极性键、配位键；
（4）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，酸或碱抑制水电离，含有弱根离子的盐促进水电离；HA电离出的c（H^＋）为0.1mol·L^－1×0.1%=10^-4mol·L^－1，水电离产生的氢离子浓度为10^-10mol·L^－1，则由HA电离出的c（H^＋）约为水电离出的c（H^＋）的10⁶倍；
（5）Na₂SO₃溶液中存在水解平衡：SO₃^2－+H₂OHSO₃^－+OH^－，HSO₃^－+H₂OH₂SO₃+OH^－，所得溶液中的电荷守恒关系式为c(Na^＋)+c(H^＋)=2c(SO₃^2－)+ c(HSO₃^－)+ c(OH^－)；
（6）负极发生反应的电极方程式为：Ag+Cl^－-e^－=AgCl，负极发生反应的电极方程式加上正极发生反应的电极方程式，就得到总反应方程式，5MnO₂ +2Ag +2NaCl Na₂Mn₅O₁₀＋2AgCl。