Question

(11分）2010年春至2013年連續四年發生在云南省的嚴重旱情牽動了全國人民的心，引起人們對水資源的再次重視。水是組成生命體的重要化學物質，有關水的反應有很多。
（1）用電子式表示H₂O的形成過程                                   。
（2）在pH=1的水溶液中，①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄^2-  ② Na⁺、Fe²⁺、Cl^-、NO₃^-
③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^- ④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-四組離子中，一定大量共存的是      (填序號)。
（3）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．2F2＋2H2O＝4HF＋O2	B．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
C．CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑	D．3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2

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

Answer 1

（1） （2分）
（2）①③ （2分）  （3）CD （2分） B（1分）
（4）H₂+2OH?—2e?=2H₂O （2分） 200N_A（2分）

解析試題分析：（1）H₂O為共價化合物，各原子達到穩定結構，用電子式表示形成過程為：
（2）①pH=1的溶液呈酸性，各離子互不反應，可以大量共存；②酸性溶液中，NO₃?、H⁺與Fe²⁺發生氧化還原反應，不能大量共存；③各離子互不反應，可以大量共存；④HCO₃?與H⁺反應，不能大量共存。
（3）A、2F₂＋2H₂O＝4HF＋O₂， 依據化合價變化，水中O元素化合價升高，水做還原劑；B、2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，據化合價變化，此反應是過氧化鈉的自身氧化還原反應，水既不是氧化劑也不是還原劑；C、CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，依據化合價變化，水中的氫元素化合價降低，水做氧化劑；D、3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂，依據化合價的變化，水中的氫元素化合價降低，水做氧化劑；所以水僅做氧化劑的是CD，水既不做氧化劑又不做還原劑的是B。
（4）負極上H₂失去電子，電極方程式為：H₂+2OH?—2e?=2H₂O；H₂O的密度約為100g/L，所以1.8 L H₂O的物質的量為：1800g÷18g/mol=100mol，根據電池總反應2H₂+O₂=2H₂O可得對應關系：H₂O ~ 2e?，所以電子轉移為200mol，數目為200N_A。
考點：本題考查電子式、離子共存、氧化還原反應原理、原電池原理。