Question

2010年春，發(fā)生在滇、黔、桂、渝、川等省的嚴重旱情牽動了全國人民的心．水是組成生命體的重要化學物質，有關水的反應有很多．
（1）兩個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）在下列反應中，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+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂
（3）“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，負極的電極反應為

 

，電極反應產生的水經冷凝后可作為航天員的飲用水，當得到1.8L飲用水時，電池內轉移的電子數約為

 

．
（4）如圖是某品牌飲用礦泉水標簽的部分內容．請認真閱讀標簽內容后計算．
①該礦泉水中鎂離子的物質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的量不能超過

 

mol．

Answer 1

考點：氧化還原反應,物質的量濃度的相關計算,化學電源新型電池

專題：計算題,氧化還原反應專題,電化學專題

分析：（1）兩個水分子自身作用會生成陰、陽兩種離子，陽離子為H₃O⁺；
（2）水僅做氧化劑，則水中H元素的化合價降低；水既不做氧化劑又不做還原劑，則水中H、O元素的化合價均不變化；
（3）H₂、O₂和KOH的水溶液可形成氫氧燃料電池，負極上氫氣失去電子；結合物質的量及2H₂+O₂=2H₂O計算轉移電子；
（4）①由信息可知鎂離子的濃度最大為4.8mg/L；
②酸根離子的濃度最大為19.2mg/L．

解答： 解：（1）兩個水分子自身作用會生成陰、陽兩種離子，陽離子為H₃O⁺，其電子式為，故答案為：；
（2）A．Cl₂+H₂O═HCl+HClO中，只有Cl元素的化合價變化，水既不是氧化劑也不是還原劑；
B．2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑中，只有過氧化鈉中O元素的化合價變化，水既不是氧化劑也不是還原劑；
C．CaH₂+2H₂O═Ca（OH）₂+2H₂↑中，水中H元素的化合價降低，則水為氧化劑；
D．3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂中，水中H元素的化合價降低，則水為氧化劑，
故答案為：CD；AB；    
（3）H₂、O₂和KOH的水溶液可形成氫氧燃料電池，負極上氫氣失去電子，負極反應為2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O，得到1.8L飲用水時，水的物質的量為

1.8×103g

18g/mol

=100mol，由2H₂+O₂=2H₂O中轉移4e^-可知，轉移電子數為100mol×2×N_A=200N_A，故答案為：2H₂+4OH^--4e^-=4H₂O；200N_A；
（4）①由信息可知鎂離子的濃度最大為4.8mg/L，物質的量濃度為

4.8×10-3 24 mol

1L

=2×10^-4mol?L^-1，故答案為：2×10^-4mol?L^-1；
②酸根離子的濃度最大為19.2mg/L，則500mL時硫酸根離子為0.5L×19.2mg/L=9.6mg，其物質的量為

9.6×10-3g

96g/mol

=1×10^-4mol，故答案為：1×10^-4．

點評：本題考查較綜合，涉及氧化還原反應、原電池及物質的量濃度的計算等，注重高頻考點的考查，綜合性較強，題目難度不大．