Question

(11分）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＋O2B．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

（1） （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】

试题分析：（1）H2O为共价化合物，各原子达到稳定结构，用电子式表示形成过程为：

（2）①pH=1的溶液呈酸性，各离子互不反应，可以大量共存；②酸性溶液中，NO3?、H+与Fe2+发生氧化还原反应，不能大量共存；③各离子互不反应，可以大量共存；④HCO3?与H+反应，不能大量共存。

（3）A、2F2＋2H2O＝4HF＋O2， 依据化合价变化，水中O元素化合价升高，水做还原剂；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降低，水做氧化剂；D、3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，依据化合价的变化，水中的氢元素化合价降低，水做氧化剂；所以水仅做氧化剂的是CD，水既不做氧化剂又不做还原剂的是B。

（4）负极上H2失去电子，电极方程式为：H2+2OH?—2e?=2H2O；H2O的密度约为100g/L，所以1.8 L H2O的物质的量为：1800g÷18g/mol=100mol，根据电池总反应2H2+O2=2H2O可得对应关系：H2O ~ 2e?，所以电子转移为200mol，数目为200NA。

考点：本题考查电子式、离子共存、氧化还原反应原理、原电池原理。