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19.2010年春,发生在滇、黔、桂、渝、川等省的严重旱情牵动了全国人民的心.水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应有很多.
(1)两个水分子自身作用会生成阴、阳两种离子,其中阳离子的电子式是
(2)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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(3)“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2H2+4OH--4e-=4H2O,电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,当得到1.8L饮用水时,电池内转移的电子数约为200NA
(4)如图是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容.请认真阅读标签内容后计算.
①该矿泉水中镁离子的物质的量浓度的最大值是2×10-4mol•L-1
②一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过1×10-4 mol.

分析 (1)两个水分子自身作用会生成阴、阳两种离子,阳离子为H3O+
(2)水仅做氧化剂,则水中H元素的化合价降低;水既不做氧化剂又不做还原剂,则水中H、O元素的化合价均不变化;
(3)H2、O2和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池,负极上氢气失去电子;结合物质的量及2H2+O2=2H2O计算转移电子;
(4)①由信息可知镁离子的浓度最大为4.8mg/L;
②酸根离子的浓度最大为19.2mg/L.

解答 解:(1)两个水分子自身作用会生成阴、阳两种离子,阳离子为H3O+,其电子式为,故答案为:
(2)A.Cl2+H2O═HCl+HClO中,只有Cl元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂;
B.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑中,只有过氧化钠中O元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂;
C.CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑中,水中H元素的化合价降低,则水为氧化剂;
D.3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2中,水中H元素的化合价降低,则水为氧化剂,
故答案为:CD;AB;    
(3)H2、O2和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池,负极上氢气失去电子,负极反应为2H2+4OH--4e-=4H2O,得到1.8L饮用水时,水的物质的量为$\frac{1.8×1{0}^{3}g}{18g/mol}$=100mol,由2H2+O2=2H2O中转移4e-可知,转移电子数为100mol×2×NA=200NA
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O;200NA
(4)①由信息可知镁离子的浓度最大为4.8mg/L,物质的量浓度为$\frac{\frac{4.8×1{0}^{-3}}{24}mol}{1L}$=2×10-4mol•L-1,故答案为:2×10-4mol•L-1
②酸根离子的浓度最大为19.2mg/L,则500mL时硫酸根离子为0.5L×19.2mg/L=9.6mg,其物质的量为$\frac{9.6×1{0}^{-3}g}{96g/mol}$=1×10-4mol,故答案为:1×10-4

点评 本题考查较综合,涉及氧化还原反应、原电池及物质的量浓度的计算等,注重高频考点的考查,综合性较强,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.现有甲、乙两种易溶于水的化合物,已知甲的水溶液不导电,乙的水溶液能导电,下列有关说法正确的是(  )
A.甲一定是共价化合物,乙一定是离子化合物
B.甲一定是共价化合物,乙可能是共价化合物
C.甲可能是离子化合物,乙可能是共价化合物
D.甲一定是离子化合物,乙可能是共价化合物

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.C、Cl、S、Ti、Fe、Cr元素的单质和化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一,请回答下列问题.
(1)Ti(BH42是一种重要的储氢材料.在基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为M,该能层具有的原子轨道数为9.
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中硅元素为+4价,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为C>H>Si.
(3)①甲醇(CH3OH)分子内的O-C-H键角小于(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛(H2C═O)分子内的O-C-H键角.
②ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为,写出CN-的等电子体的分子式N2(写出1个).
③石墨烯的应用为电子行业的发展带来了重大的突破,其结构可以看作是单层的石墨,其中碳原子的杂化方式为sp2
(4)根据表中的数据回答问题
有机物甲醇(CH3OH)丙烯(CH3CH=CH2一氟甲烷(CH3F)
相对分子质量324234
沸点/℃64.7-47.4-78.2
①若只考虑相对分子质量,甲醇的沸点应低于-78.2,甲醇沸点高的原因是甲醇分子之间可以形成氢键
②1mol丙烯中所含σ键和π键数目之比为8:1
③一氟甲烷的空间构型为四面体型.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.某无色溶液中能大量共存的离子组是(  )
A.Na+、OH-、Cu2+B.H+、SO42-、HCO3-C.SO42-、Cl-、Na+D.Ca2+、Cl-、CO32-

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14.下列物质中不能通过两种单质直接化合制得的是(  )
A.Na2OB.Na2O2C.FeCl2D.FeCl3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是(  )
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C.氯化钾 二氧化锰D.硫酸铜  氢氧化钙

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列事实可以说明甲烷分子具有正四面体结构的是(  )
A.CH4没有同分异构体B.CH3Cl没有同分异构体
C.CH2Cl2没有同分异构体D.CCl4没有同分异构体

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.I.从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素.

(1)碘元素在周期表中的位置为第五周期,第ⅤⅡA族.
(2)已知:X2(g)+H2(g)=2HX(g)(X2表示C12、Br2和12).如图1表示平定
衡常数K与温度t的关系.
①△H表示X2与H2反应的焓变,△H<O.(填“>“、“<’’或‘‘=’’)
②曲线a表示的是12(填“C12”、“Br2“或“12’’)与H2反应时K与t
的关系.
II.C12是一种重要的化工原料.
(3)液氯储存区贴有的说明卡如表(部分):
危险性
储运要求远离金属粉末、氨、烃类、醇更物质;设置氯气检测仪
泄漏处理NaOH、NaHSO3溶液吸收
包装钢瓶
①用离子方程式表示“泄漏处理’’中NaHS03溶液的作用HSO3-+Cl2+H2O═SO42-+2Cl-+3H+
②若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是铁与氯气反应生成的氯化铁,对氯与苯的反应有催化作用.
③氯气含量检测仪工作原理示意图如图2:C12在Pt电极放电的电极反应式是Cl2+2e-+2Ag+═2AgCl.
(4)质量标准要求液氯含水量(以1g氯气含水的质量计)<0.4mg,含水量超标会严重腐蚀钢瓶.液氯含水量的测定装置如图3所示:(已知:P2O5+3H2O=2H3PO4;C12与P2O5不反应.)检测液氯的含水量,根据如图,需要测定的数据是分别测定通液氯样品前后a、c的质量.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

9.(1)已知电极材料:铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液:CuCl2溶液、Fe2(SO43溶液、盐酸.按要求回答下列问题:
①电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用.请用电化学知识说明原因形成原电池加速铝导线的腐蚀.
②若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液,外加导线,能否构成原电池?能(填“能”或“不能”),若能,请写出电极反应式,负极:Cu-2e-=Cu2+;正极:2Fe3++2e-=2Fe2+
③若用石墨作电极,电解1L0.1mol/L盐酸,当转移0.5mol电子时,阳极得到气体的体积(标况)为3.36L.
(2)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点.如图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流.试回答下列问题:
①写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式:O2+2H2O+4e-=4OH-
②如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子,消耗标准状况下氧气0.56L.
③若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O.

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