水是组成生命体的重要化学物质.有关水的反应又很多．(1)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)室温时.在由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol?L-1的溶液中①NH4+.Al3+.Br-.SO42-②Na+.Mg2+.Cl-.NO3-③K+.Ba2+.Cl-.NO3-④K+.Na+.HCO3-.SO42-四组离子中.一定可以大量共存的是 .� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应又很多．
（1）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）室温时，在由水电离产生的c（H⁺）=1×10^-14mol?L^-1的溶液中
①NH₄⁺、Al³⁺、Br^-、SO₄^2-
②Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-
③K⁺、Ba²⁺、Cl^-、NO₃^-
④K⁺、Na⁺、HCO₃^-、SO₄^2-
四组离子中，一定可以大量共存的是

（填序号，下同），可能大量共存的是

（3）在下列反应中属于氧化还原反应，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．CaO+H₂O═Ca（OH）₂
B．2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑
C．2F₂+2H₂O═4HF+O₂
D．3Fe+4H₂O（g）

高温

Fe₃O₄+4H₂
（4）已知铅蓄电池的反应为Pb+PbO₂+2H₂SO₄?_充电^放电 2PbSO₄+2H₂O，①下列分析错误的是

．
A．铅蓄电池是最常用的可充电电池，在充电时，电池的正极应接直流电源的正极
B．铅蓄电池在放电时，电解液的酸性减弱
C．铅蓄电池在放电时，PbO₂作为负极，不断转化为PbSO₄
D．铅蓄电池在充电时，PbO₂是氧化产物
②用该铅蓄电池电解1.8mL水，电池内转移的电子数约为

，消耗

mol硫酸．
（5）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

mol．

考点：离子共存问题,氧化还原反应,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：物质的性质和变化专题,氧化还原反应专题,电化学专题

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）由水电离产生的c（H⁺）=1×10^-14mol?L^-1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，结合离子的性质判断；
（3）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；
（4）①放电时，Pb为负极、PbO₂为正极，负极反应式为Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄，正极电极方程式为PbO₂+4H⁺+SO₄^2--2e^-=2H₂O+PbSO₄，充电时，阳极、阴极反应式与正极、负极反应式相反；
②结合电子守恒及电池反应计算；
（5）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）由水电离产生的c（H⁺）=1×10^-14mol?L^-1的溶液，水的电离受到抑制，溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，
①酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，但碱性条件下NH₄⁺、Al³⁺不能大量共存；
②酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，但碱性条件下Mg²⁺不能大量共存；
③溶液无论呈酸性还是碱性，离子之间都不发生任何反应，可大量共存；
④溶液无论呈酸性还是碱性，HCO₃^-离子都不能大量存在．
故答案为：③；①②；
（3）A．CaO+H₂O═Ca（OH）₂中，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应；
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．2F₂+2H₂O═4HF+O₂中，水中O元素的化合价升高，则水为还原剂；
D．3Fe+4H₂O（g）

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：D；B；
（4）①A．充电时，电池的正极要恢复原状，需要失电子发生氧化反应，应该作电解池阳极，所以与直流电源正极相连，故A正确；
B．铅蓄电池放电时，电池反应式为Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，稀硫酸参加反应导致氢离子浓度降低，则溶液酸性减弱，故B正确；
C．放电时，PbO₂作为正极，发生反应PbO₂+4H⁺+SO₄^2--2e^-=2H₂O+PbSO₄，不断转化为PbSO₄，故C错误；
D．铅蓄电池在充电时，阳极反应式为2H₂O+PbSO₄+2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-，PbO₂是氧化产物，故D正确；
故答案为：C；
②电解1.8mL水，水的物质的量为

1.8mL×1g/mL

18g/mol

=0.1mol，由2H₂O

电解

2H₂↑+O₂↑可知，转移电子为0.2N_A，由电子守恒可知电池内转移的电子数约为0.2N_A，由电池反应可知，转移2mol电子消耗2mol硫酸，则转移0.2mol电子时消耗硫酸为0.2mol，故答案为：0.2N_A；0.2；
（5）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

4.8×10-3

mol

=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

9.6×10-3g

96g/mol

=1×10^-4mol，故答案为：1×10^-4．

点评：本题考查较综合，涉及离子的共存、氧化还原反应及原电池等，为高频考点，把握化学反应原理的应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度不大．

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