Question

科學家發(fā)現在特殊條件下，水能表現出許多有趣的結構和性質．
（1）一定條件下給水施加一個弱電場，常溫常壓下水結成冰，俗稱“熱冰”，其計算機模擬圖如圖．
  
采用“弱電場”的條件使水結成“熱冰”，說明水分子是

 

分子（填“極性”或“非極性”）．請你展開想象，給“熱冰”設計一個應用實例

 

．
（2）用高能射線照射液態(tài)水時，一個水分子能釋放出一個電子，同時產生一種陽離子．
①釋放出來的電子可以被若干水分子形成的“網”捕獲而形成水合電子，你認為水分子間能形成“網”的原因是

 

．
②由水分子釋放出電子時產生的一種陽離子具有較強的氧化性，試寫出該陽離子與SO₂的水溶液反應的離子方程式

 

；該陽離子還能與水分子作用生成羥基，經測定此時的水具有酸性，寫出該過程的離子方程式

 

．
（3）寫出元素組成與水相同的物質W的電子式

 

，寫出W與FeCl₂在酸性溶液中反應的離子方程式

 

．
（4）水溶液中存在H₃O⁺離子，寫出該微粒的結構式

 

 （標出配位鍵）．

Answer 1

考點：極性分子和非極性分子,氫鍵的存在對物質性質的影響

專題：信息給予題

分析：（1）極性分子能在電場作用下凝結；
（2）①水分子之間形成氫鍵，使水分子聯系成網；
②由水分子釋放出電子時產生的一種陽離子可以表示成H₂O⁺，根據題中信息判斷生成物，進而書寫反應的離子方程式；
（3）元素組成與水相同的物質W為過氧化氫，根據電子式的書寫方法寫出過氧化氫的電子式；與FeCl₂在酸性溶液中反應，Fe元素的化合價由+2價升高到+3價；
（4）含有孤電子對和含有空軌道的原子間易形成配位鍵，H₃O⁺中氧原子含有3個共價單鍵和一個孤電子對．

解答： 解：（1）在電場作用下的凝結，說明分子是極性分子；常溫常壓下的固態(tài)水應用廣泛，如：建造室溫溜冰場，制造熱冰淇淋等，
故答案為：極性；建一個夏季室內溜冰場；
（2）①水分子之間形成氫鍵，使水分子聯系成網，故答案為：水分子之間形成氫鍵；
②由水分子釋放出電子時產生的一種陽離子，可以表示成H₂O⁺，由于氧化性很強氧化SO₂生成硫酸，2H₂O⁺+SO₂=4H⁺+SO₄^2-，根據信息和電荷守恒，H₂O⁺+H₂O=H₃O⁺+-OH，
故答案為：2H₂O⁺+SO₂═4H⁺+SO₄^2-；H₂O⁺+H₂O=H₃O⁺+-OH；
（3）過氧化氫為共價化合物，氫原子滿足2電子、氧滿足8電子穩(wěn)定結構，電子式為，
H₂O₂氧化性比Fe³⁺強，與FeCl₂在酸性溶液中反應2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）H₃O⁺中氧原子含有3個共價單鍵和一個孤電子對，水合氫離子中氫離子含有空軌道，氧原子含有孤電子對，所以二者形成一個配位鍵，所以結構式為：，故答案為：．

點評：本題為信息給予題目，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力和自學能力的考查，注意把握題給信息并結合物質的性質為解答該題的關鍵，題目難度中等，題中易錯點為（2），注意離子方程式的書寫方法．