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最全2014年全国化学竞赛---中学化学竞赛试题资源库——过氧化氢


中学化学竞赛试题资源——过氧化氢
A组
1.下列关于过氧化氢的说法正确的是 A 过氧化氢具有杀菌消毒作用,是强酸 B 过氧化氢是离子化合物 C 过氧化氢可以发生分解反应 D 过氧化氢是水的同分异构体 2.近日来,沈城巨能钙事件沸沸扬扬,原因在于部分巨能钙被检出含有双氧水,而 双氧水有致癌性,可加速人体衰老。因此卫生部已开始加紧调查巨能钙。下列有关说法正 确的是

A H2O2、Na2O2 都属于过氧化物,不属于氧化物 B 稀双氧水可作医疗消毒剂,说明 H2O2 对人体无害 C H2O2 既有氧化性,又有还原性 D H2O2 不稳定,所以不能做漂白剂 3.过氧化氢与用硫酸酸化的 KMnO4 溶液(过量)反应,生成硫酸钾、硫酸锰、水、 氧气,如果过氧化氢中的氧原子是用带放射性的示踪原子(18O) ,则反应完毕后,18O 将 会出现在 A K2SO4 中 B MnSO4 中 C H2O 中 D O2 中 4.由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为 78/126,其阴离子只有过氧离 - - 子(O22 )和超氧离子(O2 )两种。在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比 为 A 2︰1 B 1︰1 C 1︰2 D 1︰3 5.化合 A 是一种不稳定的物质,它的分子式可表示为 OxFy,10mL A 气体能分解成 为 15mL O2 和 10mL F2(同温同压) (1)A 的分子式是 ; (2)已知 A 的分子中的 x 个氧原子呈?O-O-O?链状排列,则 A 的电子式 是 ,A 分子的结构式是 。 6.针对以下 A~D 四个涉及 H2O2 的反应(未配平) ,填写空白: A.BaO2+HCl H2O2+BaCl2 B.Ag2O+H2O2=Ag+O2+H2O C.H2O2 H2O+O2↑ D.H2O2+NaCrO2+NaOH=Na2CrO4 + H2O (1)H2O2 仅体现氧化性的反应是(填代号) (2)H2O2 既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号) (3)H2O2 体现弱酸性的反应是(填代号) 7. “绿色试剂”双氧水可作为矿业废液消毒剂,如要消除采矿业废液中的氰化物(如 KCN),化学方程式为:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑ (1)生成物 A 的化学式为 。 (2)在标准状况下有 0.448L 氢气生成,则转移的电子数为 。 (3)反应中被氧化的元素为 。 (4)H2O2 被称为绿色氧化剂的理由是 。

8. (1)已知下列反应在一定条件下可以发生: + + + + + + H2O2+2Fe2 +2H =2Fe3 +2H2O H2O2+2Fe3 =2Fe2 +O2↑+2H + 在以上反应中 Fe2 实际上起着 作用,总反应式为 ; 2+ (2)I2 也与 Fe 一样发生上述类似反应,类比(1)在下面填入配平的合适的化学反 应方程式: H2O2+I2=2HIO 总反应式为 (3)在 H2SO4 和 KI 的混合溶液中加入足量的 H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈 - 棕色,并可以使淀粉变蓝。有学生认为该反应的离子方程式为:H2O2+2I =I2+O2↑+2H + ,这个方程式正确吗? ; 若正确,理由是(若认为不正确,该步不必作答) ; 若不正确,原因是(若认为正确,该步不必作答) , 并写出正确的化学反应方程式为(若是离子反应,写出离子反应式,没有离子反应的,写 出化学反应方程式) : 。 9. H2O2 溶液滴入含有酚酞的 NaOH 溶液中, 将 红色消失。 甲学生认为这是由于 H2O2 - 是二元弱酸,消耗了 OH ,而使红色褪去;乙学生认为,H2O2 具有强氧化性,将酚酞氧 化,红色消失。试设计一个实验论证甲、乙两位学生的解释中哪种正确? 10.钾有多种氧化物:K2O、K2O2、KO2 和 KO3 等,它们都能与水反应。除 K2O 外, 其余都生成 O2 和 KOH,请写出它们与水反应的化学方程式,并指出 1mol 氧化物释放出 多少摩尔氧气。 11. (1)据报道,意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用,制成了新型 的氧分子 O4 ,它的结构很复杂,可能具有与 S4 相似的正方形结构,下列有关 O4 的说法 不正确的是 : A O4 与 O3、O2 都是氧的同素异形体 B 合成 O4 的反应可看作核聚变反应,即不属于化学变化 C O4 分子内存在极性键 D O4 的能量比普通氧分子高,将来可用作更强力的火箭推进的氧化剂 — — (2)制备 O2 、O22 、O2+的化合物是可能的,它们 通常是在氧分子进行下列反应时生成的。 在这些反应中, 相当于氧分子的氧化, 相 当于氧分子的还原。 — (3)写出含有 O22 的一种物质的化学式: 12.已知:经测定,H2O2 为二元弱酸,其酸性比碳酸弱,它不稳定,易分解生成 H2O 和 O2。若向 Na2O2 中通入干燥的 CO2 气体,Na2O2 与 CO2 不反应。 (1)写出 H2O2 在其水溶液中的电离方程式 。 (2)用化学方程式表示 Na2O2 和潮湿的 CO2 气体反应的过程 。 (3)对于 CO 中毒、心肌梗塞、冠心病或小儿肺炎等危重患者都要采用吸氧治疗。 普通医务室中没有氧气瓶,但一般都有消毒用的 30%的 H2O2 溶液。同时还有可选用的试 剂为:KMnO4、HCl、K2SO4、Mg、CuSO4、NaCl 和葡萄糖。请利用上述试剂写出一种使 H2O2 中的氧完全释放出来的理想反应的离子方程式。

13.过氧化氢(H2O2)又称双氧水,常温下它是一种液体,它难电离,且易分解。作 为一种经典化工产品,工业上早在 100 年前便开始生产。随着社会需求的增长,尤其是生 态环境保护的需要,过氧化氢近年来更受到人们的青睐,被称为绿色氧化剂。为了贮存、 运输、使用的方便,工业上采用“醇析法”将其转化为固态的过碳酸钠晶体(其化学式为 2Na2CO3·3H2O2) ,该晶体具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质。 “醇析法”的生产工艺过程 如下: 0℃~5℃下, 在 往饱和的 Na2CO3 溶液中, 先加入 H2O2 和稳定剂 (MgCl2 和 Na2SiO3) , 经充分反应后,再加入异丙醇,过滤分离,即得到过碳酸钠晶体。 (1)依据你已有的知识,写出 H2O2 的结构式 。 (2)你认为 H2O2 被称为绿色氧化剂的主要原因是: (3)我们知道,稀硫酸不与铜反应,但在稀硫酸中加入 H2O2 后,则可使铜顺利溶解, 写出该反应的离子方程式: (4)稳定剂能与水反应生成难溶物,将过碳酸钠粒子包裹住,该反应的化学方程式 为: (5)下列物质能使过碳酸钠较快失效的是(多选)____________。 A MnO2 B H 2S C 稀 H2SO4 D NaHCO3 (6)加入异丙醇的作用是 。 (7)剂厂先获得 7%~8%的过氧化氢溶液,再浓缩成 30%的溶液,浓缩时可采用的适 宜方法是 。 (8)油画所用颜料中含有某种白色的铅化合物(PbCO3) ,置于空气中,天长日久会 生成黑色的 PbS,从而使油画的色彩变暗。若用 H2O2 来小心清洗,可将 PbS 转变为白色 的 PbSO4 而使油画“复原” ,上述“清洗 ”反应的化学方程式为: 14. 过氧化钙是一种安全无毒的物质, 带有数量不等的结晶水, 通常还含有部分 CaO。 (1)称取 0.542g 过氧化钙样品,灼热时发生如下反应: 2CaO2· 2O XH 2CaO+O2↑+2XH2O, 得到的 O2 在标准状况下体积为 67.2mL, 该样 品中 CaO2 的物质的量为。 (2)另取同一样品 0.542g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的 Na2CO3 溶液,将 + 溶液中 Ca2 全部转化为 CaCO3 沉淀,得到干燥的 CaCO3 0.70g。 ①试计算样品中 CaO 的质量。 ②试计算样品中 CaO2· 2O 的 X 值。 XH 15.过氧化钙是一种安全无毒的氧化物,通常含有部分 CaO,且带有数量不等的结晶 水。为分析某过氧化钙样品的组成,进行了如下实验。 ①称取 0.270g 样品,灼热使之完全分解,生成 CaO、O2 和 H2O,得到的 O2 在标准状 况下体积为 33.6L。 ②另取 0.120g 样品,溶于稀盐酸,加热煮沸,使生成的 H2O2 完全分解。然后将溶液 + 中的 Ca2 完全转化成 CaC2O4 沉淀, 经过滤洗涤后, 将沉淀溶于热的稀硫酸, 0.0200mol/L 用 KMnO4 溶液滴定,共用去 31.0mL KMnO4 溶液。化学方程式如下: 5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2↑+8H2O (1)写出 CaO2 受热分解的化学方程式。 (2)计算样品中 CaO2 的质量分数。 (3)计算样品中 CaO2·xH2O 的 x 值。

B组
16.下列四种溶液中,分别加入 MnO2 固体少量,能产生气体的是 A 3%H2O2 溶液 B 1mol/L NaOH 溶液 C 1mol/L 盐酸 D 1mol/L KClO3 溶液 17.过碳酸钠晶体(其化学式为 2Na2CO3· 2O2)具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质。 3H 下列物质能使过碳酸钠较快失效的是 A MnO2 B H 2S C 稀 Na2SO4 D NaHCO3 18.过氧化氢(H2O2)是一种无色彩调液体,易分解为水和氧气,常用作氧化剂、漂 白剂和消毒剂,是防止“非典”的首选消毒剂。为了贮存、运输、使用的方便,工业上采 用“醇析法”将 H2O2 转化为固态的过碳酸钠晶体(其化学式为 2Na2CO3·3H2O2),该晶 体具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质。接触下列物质不会使过碳酸钠失效的是 A MnO2 B FeCl3 C CH3COOH D NaHCO3 19.研究表明:H2O2 具有立体结构,两个氢原子像在半展开书本的两页纸上,两页纸 面的夹角约为 94°,氧原子在书的夹缝上,O-H 键与 O-O 健之间的空间夹角约为 97°。下列说法不正确的是 A H2O2 分子中既有极性健又有非极性健 B H2O2 分子是极性分子 C H2O2 与 H2O 互为同素异形体 D H2O2 既有氧化性又有还原性 20.过氧化氢的沸点比水高,但受热容易分解。某试剂厂先制得 7%~8%的过氧化氢 溶液,再浓缩成 30%溶液时,可采用的适宜方法是 A 常温蒸馏 B 减压蒸馏 C 加生石灰常压蒸馏 D 加压蒸馏 21.向用硫酸酸化的碘化钾溶液里加入过氧化氢溶液,不久就有无色小气泡从溶液中 逸出,且溶液呈棕色,有关叙述有:①溶液里滴入淀粉溶液显蓝色;②逸出气泡是 HI;③ - + - + 离子方程式为 H2O2+2I →I2+O2+2H ;④离子方程式为 H2O2+2I +2H →I2+2H2O; ⑤反应时还有 H2O2 分解为水和 O2。其中正确的是 A ①④⑤ B ①②④ C ③④⑤ D ①③⑤ 22.在双氧水(H2O2)中加入几滴用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,开始看不出有什么变 化, 过一小会, 看到高锰酸钾的紫红色迅速消失。 原因是 。 23.往 H2O2 水溶液中滴入一滴酸性 KMnO4 溶液,从溶液内部析出大量无色气泡。写 出化学反应方程式。 24.在 KI 和 H2SO4 溶液中加入 H2O2,放出大量不溶于水的无色气体(气泡从溶液内 部放出) ,同时溶液呈紫红色,且可使淀粉变蓝,写出化学方程式 25.BaO2 和 H2SO4 作用生成 H2O2,PbO2 和 H2SO4 反应得不到 H2O2。由此说出 BaO2、 PbO2 的名称和区别。 26.目前,过氧乙酸作为空气消毒剂杀灭 SARS 病毒仍是无可替代的。过氧乙酸 (C2H4O3)由于结构中含有过氧键,容易分解出乙酸和氧气,光照反应剧烈,极易爆炸, 因此保存时应避免高温和光照。 (1)过氧乙酸的结构简式是 ;写出过氧乙酸分解反应方程式 ; 如果 0.1mol 过氧乙酸完全分解,则转移电子的数目为 mol。

(2) 过氧乙酸可用过氧化氢水溶液、 醋酸与微量硫酸混合制得。 使用前, 通常将 150mL 体积分数为 30%的过氧化氢盛在 A 瓶中,将 300mL 冰醋酸和 158mL 浓硫酸盛在 B 瓶中。 ①B 瓶中溶液配制时,应将 缓慢地倒入 中并不断搅拌,这是因为 。 ②若将 A、 2 瓶溶液等体积混合, B 放置一定时间后, 应取出 mL 密度为 1.15g· cm -3 质量分数为 76%的过氧乙酸溶液,用 (1000mL 烧瓶、1000mL 容量瓶、500mL - 容量瓶中任选其一)加水后即可配成 0.23 mol·L 1 的过氧乙酸消毒液 1000mL。 (3)除过氧乙酸外,“84 消毒液”在非典时期也发挥了重要的作用。“84 消毒液” 的有效成分为次氯酸钠,可通过电解方法制取,写出有关的反应方程式: ① ; ② 。 27.H2 燃烧时除了生成水以外,还可生成少量的 H2O2,但一般条件下很难得到 H2O2。 如果将 H2 燃烧时产生的火焰用冰块冷却,就可检验出有极少量的 H2O2 生成。实验前,用 两只蒸发皿盛好冰(用蒸馏水冷凝而成) ,做对比实验如下: Ⅰ、一只蒸发皿放在石棉网上加热,使冰块慢慢熔化成液体,再加入 0?1mol/L KI-淀 粉溶液,不显蓝色 Ⅱ、 另一只蒸发皿用调节好的氢气火焰对着冰块加热, 熔化成液体后, 再加入 0?1mol/L KI-淀粉溶液,立即成蓝色。 试回答: (1)为什么一般条件下得不到 H2O2? (2)为什么要做对比实验 I? (3)为了增强实验效果,且能迅速检出反应过程中生成的 H2O2,在不另加任何试剂 和用品的情况下,你认为如何改进为好? (4)可否将实验Ⅱ中的淀粉换成酚酞试液?为什么? 28.为制取物质 A 的纯水溶液,常常采用下列方法:在搅拌下将物质 B(m<2.2g) 缓缓加到 13%的冷稀硫酸溶液(ρ =1.0905g/L,V=9.0mL)中。这个方法存在的缺点是: 产物的产率为理论值的 7%。做某些改变后就能改善其结果:将物质 B 在搅拌下缓慢地加 入水中,并通入 CO2 气流,这样实际产率是 82%,得到的 A 溶液与酸化的 KMnO4 溶液反 应,此时放出气体 C,其密度为氖的 1.6 倍。问: (1)确定物质 A 、B、C (2)指出第一个方法所得产物低的主要原因: (3)第二种方法必需取 g 的物质 B 可制得与第一个方法质量相同的物质 A。 (4)提出制取物质 A 和 B 的方法。 (5)物质 A 与 O3 相互作用怎样? 29.过氧化氢和过二硫酸都有氧化剂的性质,过氧化氢还具有还原性。请问; (1)写出过氧化氢和过二硫酸的化学结构式; (2)写出二种定量测定过氧化钙中过氧化氢含量的化学方程式; (3)写出过氧化氢与过二硫酸根反应的离子方程式; (4)将[Cr(H2O)6]Cl3 溶于水后用过量 NaOH 溶液混合,形成亮绿色溶液,当加入过 氧化氢溶液时,溶液颜色变为黄色,请用化学方程式表示上述现象。 30.科学探索是艰辛而又漫长的,科学家对 H2O2 的认识就经历了较为漫长的过程。

最初, 化学家对 H2O2 的结构提出了两种观点: ①

H H

O

O; H O O ②

H。 式中

表示配位键。已知在化学反应中 O—O 键遇到还原剂时易断裂。 化学家 Baeyer 和 Villiger 为研究 H2O2 的结构,设计并完成了下列实验: a:制取(C2H5)2SO4:将 C2H5OH 与浓 H2SO4 反应,同时还生成水。 b:将制得的(C2H5)2SO4 与 H2O2 发生反应,生成化合物 A 和 B。其中,B 呈酸性,且 与酸化的 BaCl2 溶液作用,产生白色沉淀。 c:将生成的 A 与 H2 反应。已知该反应中 H2 作还原剂。 试根据上述信息回答下列问题: (1)试用电子式表示①、②两种结构式: ①的电子式为_________;②的电子式为_________; (2)根据所学知识,a 步实验的化学反应为________________________,属于______ 反应;(C2H5)2SO4 属于______类物质。 (3)a 步实验的操作中,C2H5OH 与浓 H2SO4 相混和的操作步骤是_______________, 原因是_____________________________________________; (4)b 步实验的化学反应方程式为_________________________________________, 该反应属于___________反应类型。A 物质的结构简式为_______________。 (5) 如果 H2O2 的结构如①所示, c 步实验的化学方程式为____________________; 则 假如 H2O2 的结构如②所示,则 c 步实验的化学方程式为____________________________。 (6)为了进一步确定 H2O2 的结构,还需在 c 步实验后,添加一步实验 d,则 d 步实 验的方案是__________________________________________________。 (7)H2O2 的结构如右图所示。若 H2O2 分子的两面角为?,两个∠ H O OOH 均为?,O—H 键长为 r1 pm,O—O 键长为 r2 pm。则两个氢原子之 间的距离为___________pm。 (8)近年来,化学家通过研究发现,H2O2 能与许多盐结合,形成 过氧化氢合物,如 Na2CO3·xH2O2,它可消毒、漂白或作 O2 源??,国外的洗衣粉中一 Na xH xH (Na2CO4 般都添加上述过氧化氢合物。 有人认为: 2CO3· 2O2 其实应该是 Na2CO4· 2O 叫做过氧碳酸钠) 。请你设计一个实验证明该结论的正确性(只要求简述实验方案) 。 31.科学探索是艰辛而又漫长的,科学家对 H2O2 的认识就经历了较为漫长的过程。 最初,化学家对 H2O2 的结构提出了两种观点: ① O→O; (2)H-O-O-H。

式中→表示配位键。已知在化学反应中 O-O 键遇到还原剂时易断裂。 化学家 Baeyer 和 Villiger 为研究 H2O2 的结构,设计并完成了下列实验: a.制取(C2H5)2SO4:将 C2H5OH 与浓 H2SO4 反应。 b.将制得的(C2H5)2SO4 与 H2O2 发生反应,生成化合物 A 和 B。其中,B 呈酸性,且 与酸化的 BaCl2 溶液作用,产生白色沉淀。 c.将生成的 A 与 H2 反应。已知该反应中 H2 作还原剂。 试根据上述信息回答下列问题: (1)试用电子式表示①、②两种结构式:

①的电子式为 ;②的电子式为 。 (2)写出 a 步实验的化学反应方程式,产物(C2H5)2SO4 属于 类物质。 (3)a 步实验的操作中,C2H5OH 与浓 H2SO4 相混合的操作步骤是 因是 (4)写出 b 步实验的化学反应方程式,该反应属于 反应类型。 (5)如果 H2O2 的结构如①所示,写出 c 步实验的化学方程式: 假如 H2O2 的结构如②所示,写出 c 步实验的化学方程式。 (6)为了进一步确定 H2O2 的结构,还需在 c 步实验后添加一步实验 d,则 d 实验的 方案是 。 (7)已知氢元素有 H、 H、 H 三种同位素,氧元素也有 O、 O、 O 二种同位素。 ①如果 H2O2 的结构如①所示,它们之间形成 H2O2 的种类有 ; ②如果 H2O2 的结构如②所示,它们之间形成 H2O2 的种类有 。 32. 2CO3 Na (106 g/mol) H2O2 和 (34.0 g/mol) 结合成棒状晶体,Na2CO3·xH2O2(过氧化氢合相当 于水合。注意:使用高浓度 H2O2 时一定要小心,防止 爆炸生成水和氧气) ,可消毒、漂白或作 O2 源?。现 称取一定质量的晶体加热。实验结果以温度和相对质 量分数示于右图。 (1)写出棒状晶体的组成。在 141℃时有一放热 反应,解释发生放热反应的原因。 (2) 有人认为 Na2CO3· 2O2 其实应该是 Na2CO4· 2O xH xH (Na2CO4 叫做过氧碳酸钠) 。 请你设计一个实验证明该结论的正确性。 (只要求简述实验方案) (3)国外的洗衣粉中常常加入适量的 Na2CO4 以提高洗涤质量。加入 Na2CO4 的目的 是对衣物进行漂白、消毒。试用化学方程式表示上述洗涤原理。 (4)请写出 Na2CO4 与稀酸反应的离子方程式。 (5)商品过碳酸钠中一般都含有 Na2CO3,为了测定它的纯度,取一定量的样品和盐 酸反应,通过测量产生的氧气的体积,可以计算出过氧碳酸钠的含量。试设计出测定商品 中 Na2CO4 含量的实验方案。
1 2 3 16 17 18

,原 。

C组 33.美国和欧洲的科学家合作,在同温层发现破坏臭氧的 Cl2O2。在该化合物中,氯 的氧化数为 :氧的氧化数为 。Cl2O2 的 Lewis 结构式为 ,该分子中所有 原子_______(填:共或不共)平面。 34.写出二种定量测定 H2O2 水溶液中 H2O2 含量的化学方程式和简要实验步骤 35.在微热下用浓硫酸处理 3.22g 某焰色反应呈绿色且有吸湿性的白色物质。完全反 应后生成 4.66g 不溶于酸和碱的化合物 A 以及溶液 B,从溶液 B 中逐渐放出气体 C,将 C 通入盛碘化钾淀粉溶液的烧杯中,则出现蓝色。如果在用硫酸处理的烧瓶和盛碘化钾淀粉 溶液的烧杯之间,装上盛有二氧化锰的管子,那么就看不见淀粉颜色的变化。已知在二氧

化锰存在下新制得的溶液 B 可放出 112mL 气体(标准状况下) ,试确定 A、B、C 及起始 时白色物质的组成。 + + 36.K 与 NH4 半径十分接近,具有同晶现象。某橙红色晶体 A,撞击会发生爆炸, 并全部气化, 无固体残留。 与氢氧化钠小心加热时,会产生使红色石蕊试纸变蓝的气体。 A 把 A 溶于水滴加浓盐酸, 立即产生黄绿色气体, 得到的气体用过量的氢氧化钠浓溶液吸收, 气体体积减少 1/3,用带火星的木条检验之,能使其复燃。试推断 A 的化学式。 37.某橙红色晶体 A 是由 N、H、O 三种元素组成的盐。撞击 A 会发生爆炸,并全部 气化,无固体残留。A 与 NaOH 小心加热时,将此气体通过红色的石蕊试纸,红色石蕊试 纸变蓝,一段时间后,试纸颜色变浅。把 A 溶于水滴加浓盐酸,立即产生黄绿色气体,得 到的气体用过量的 NaOH 浓溶液吸收,气体体积减少 1/3,用带火星的木条检验剩余气体, 能使其复燃。 试回答下列问题: (1)盐 A 的化学式为________;盐 A 发生爆炸的化学方程式为_______________; (2)A 与 NaOH 反应的化学方程式是______________,NaOH 的作用是_______; (3)A 溶液与浓盐酸反应的化学方程式是_______________________________。 38.某一简易保健用品,由一个产气瓶、A 剂、B 剂组成,使用时,将 A 剂放入产气 瓶中,加入水,无明显现象发生,再加入 B 剂,则产生大量的气体供保健之用。经分析, A 剂为略带淡黄色的白色颗粒,可溶于水,取少量 A 溶液,加入 H2SO4、戊醇、K2Cr2O7 溶液,戊醇层中呈现蓝色,水层中则不断有气体放出,呈现蓝绿色。B 剂为棕黑色粉末, 不溶于水,可与 KOH 和 KClO3 共溶,得深绿色近黑色晶体,该晶体溶在水中又得到固体 B 与紫红色溶液。回答下列问题: (1)填表: 主要成分 A剂 B剂 (2)写出各过程的方程式。 (3)在 A 剂、B 剂的量足够时,要想在常温下使产气速率较均匀,你认为关键是控 制什么? 39. (1)H2O2 的水溶液是一种常用的杀菌剂,其质量百分比一般为 3%和 30%,在分 析上常用 KMnO4 来标定 H2O2 的浓度。 ①写出 KMnO4 滴定 H2O2 的离子方程式; ②某同学在滴定 H2O2 时,先水浴加热到 60℃~70℃,然后滴定,滴了几毫升后,忽然 发现没加 H2SO4,立即补加 H2SO4,然后继续滴定。指出此同学操作中的错误,并解释之。 + + + + (2)已知重金属离子 Fe2 、Mn2 、Cu 和 Cr3 等可催化 H2O2 分解。试写出 H2O2 被 + Fe2 催化分解的机理。 (3)工业上以电解 NH4HSO4 来制备 H2O2。已知某 NH4HSO4 溶液,以 4.00×103A 的 电流电解 2.00 小时后,生成 H2O2 3.00kg,同时阴极与阳极放出气体体积之比为 6:1。设电 - 解后测溶液中 H2O2 含量时, 2O82 时都已分解, S 且电解中 H2O2 不分解。 ①求电解生成 H2O2 的电流效率;②忽略电阻,指出电流主要损失在何处?写出有关反应式? 在保健用品中的作用

(4)现在工业上常用 2-乙基-9,10-蒽醌(结构式如右图所示)来生产 H2O2。 ①试写出合成 H2O2 的反应式。 ②试以石油馏份中 C9 以下化合物合成 2-乙基-9,10-蒽醌。 40. (1) 用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物。 写出六种过氧化合物的化学式; (2)写出二种定量测定过氧化钙中过氧化物含量的化学方程式; (3)用化学方程式表示下列化学反应: ①[Cr(H2O)6]Cl3 溶于水,和过量氢氧化钠溶液混合,形成亮绿色溶液。当加人过氧化 氢溶液时,溶液颜色转变为黄色; ②若把紫色锰化合物的溶液和过氧化氢溶液混合,溶液褪色并有气体放出。 41.为了制取物质 A 的纯水溶液,常常采用下列方法:在搅拌下将物质 B(m=2.2g) 缓缓地加到 13%的冷硫酸溶液(d=1.0905g/cm3,V=9.0mL)中。 这个方法存在的主要缺点是:产物的产率为理论值的 7%。作某些改变后就能改善其 结果: 将物质 B 在搅拌下缓慢地加入水中, 并通八二氧化碳气流, 这样, 实际产率是 82%。 得到的物质 A 的溶液与酸化的高锰酸钾溶液反应,此时放出气体 C,其密度为氖的 1.6 倍。 (1)确定物质 A、B、C; (2)写出所涉及的全部反应方程式。 (3)指出按第一个方法所得产物产率低的主要原因; (4)在与物质 A 的溶液反应时,高锰酸钾溶液的颜色变化如何? (5)试计算,按第二个方法必须取多少克的物质 B,可制得与按第一个方法质量相 同的物质 A? (6)提出制取物质 A 和 B 的方法(写出反应方程式) 。 (7)物质 A 与 O3 的相互作用怎样? 42.H2O2 是一种绿色氧化剂,应用十分广泛。1979 年化学家将 H2O2 滴入到 SbF5 的 HF 溶液中,获得了一种白色固体 A。经分析,A 的阴离子呈八面体结构,阳离子与羟胺 NH2OH 是等电子体。 (1)确定 A 的结构简式。写出生成 A 的化学反应方程式。 (2)在室温或高于室温的条件下,A 能定量地分解,产生 B 和 C。已知 B 的阳离子 的价电子总数比 C 的价电子总数少 4。试确定 B 的结构简式,写出 B 中阴、阳离子各中心 原子的杂化形态。 (3)若将 H2O2 投入到液氨中,可得到白色固体 D。红外光谱显示,固态 D 存在阴、 阳两种离子,其中一种离子呈现正四面体。试确定 D 的结构简式。 (4)上述实验事实说明 H2O2 的什么性质? 43.将 H2O2 慢慢加入到 SbF5 的 HF 溶液中得一白色固体 A,A 是一种盐类,其阴离 子呈八面体结构。 (1)A 的结构简式 ,生成 A 的化学方程式 。 (2)A 不稳定,能定量分解,B 是产物之一,其中亦含有八面体结构,B 的结构简式 为 。 (3)若将 H2S 气体通入 SbF5 的 HF 溶液中,则得晶体 C,C 中仍含有八面体结构, 写出 C 的结构简式 。 生成 C 的化学反应方程式是 。

(4)将 H2O2 滴入液氨中得白色固体 D,D 是一种盐,含有正四面体结构,写出 D 的 结构式 和生成反应方程式 。 (5)比较 H2O2 和 H2S 的性质异同 。 44.等摩尔的丙酮和过氧化氢混合,在盐酸催化下生成白色粉末 A 和水,反应进行完 全,产物分子总数是反应物分子总数的 2/3。A 在撞击、摩擦和加热时发生爆炸,被称为熵 炸弹。 (1)A 分子中氧的化学环境相同。画出 A 的立体结构(H 原子不必画出) 。 (2)A 发生爆炸生成丙酮等物质,并不燃烧起火。写出爆炸的反应方程式。 (3)为什么 A 被称为“熵炸弹”? (4)合成 A 是十分危险的,不慎会在合成时瞬即发生爆炸,例如,温度稍高,反应 B B 将生成 A 的同系物 B, 的相对分子质量为 A 的 2/3。 画出 B 的结构; 比 A 更容易爆炸, 应如何从结构上理解?(注:在 H2O2 分子中的 H—O—O 夹角约 95℃,面夹角约 112℃。 ) 45.据世界卫生组织统计,全球约有 8000 万妇女使用避孕环。常用避孕环都是含金 属铜的。据认为,金属铜的避孕机理之一是,铜与子宫分泌物中的盐酸以及子宫内的空气 反应,生成两种产物,一种是白色难溶物 S,另一种是酸 A。酸 A 含未成对电子,是一种 自由基,具有极高的活性,能杀死精子。 (1)写出铜环产生 A 的化学方程式。 (2)画出 A 分子的立体结构。 (3)给出难溶物 S 和酸 A 的化学名称。 (4)A 是一种弱酸,pK=4.8。问:在 pH=6.8 时,A 主要以什么形态存在?

参考答案(47)
1 2 3 4 C C D C (2) F

5(1)O3F2

O

O

O

F

F-O-O-O-F

6 (1)D (2)C (3)A 7 (1)KHCO3 (2)2.4×1022 (3)碳(C) (4)H2O2 作氧化剂,其产物是 H2O;H2O 没有毒性及污染性 8 (1)催化剂(或催化) ,2H2O2 2H2O+O2↑

(2)2HIO+H2O2=I2+2H2O+O2 2H2O2 2H2O+O2↑ (3)不正确,O 元素和 I 元素的化合价均上升,没有化合价降低的元素(或违背电荷 守衡原理) H2O2+2I +2H =2H2O+I2 2H2O2 2H2O+O2↑ 9 向褪色后的溶液中加入少量氢氧化钠溶液使溶液显碱性,如果溶液变红,说明甲学生的 解释正确;反之,说明乙学生的解释正确。 10 K2O+H2O=2KOH 2K2O2+2H2O=4KOH+O2↑ 1mol K2O2,放出 0.5mol O2 4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑ 1mol KO2 放出 0.75mol O2 4KO3+2H2O=4KOH+5O2↑ 1mol KO3 放出 1.25mol O2 11 (1)B (2)② ①③ (3)Na2O2 + - - + - 12 (1)H2O2 H +HO2 ,HO2 H +O2 (2)Na2O2+CO2+H2O=Na2CO3+H2O,2H2O2=2H2O+O2↑ - + + (3)2MnO4 +6H +5H2O2=2Mn2 +8H2O+5O2↑ 13 (1)H—O—O—H (2)H2O2 参加反应后产物是 H2O,无污染 (3)Cu+H2O2+ + + 2H →Cu2 +2H2O (4)MgCl2+Na2SiO3+3H2O→2NaCl 十 Mg(OH)2↓+H4SiO4↓ (5) B、 (6) A、 C 降低过碳酸钠的溶解变, 有得利于晶体析出 (7) 减压蒸馏 (8) PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O 14 (1)0.006mol + (2)①n(CaO2)=0.006moln(Ca2 )=0.007molm(CaO)=0.056g ②n(H2O)=0.003mol X=1/2 15 (1)2CaO2=2CaO+O2 (2)80.0% (3)1/2 16 A 17 A、B 18 D 19 C 20 B 21 A - + 22 MnO4 与 H2O2 反应生成的 Mn2 起了催化剂的作用 23 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑ 2H2O2 ?Mn ? H2O+O2↑ ? ? 24 H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O 2H2O2=2H2O+O2↑
2?





25 BaO2 过氧化钡,含过氧离子(O22 ) ;PbO2 二氧化铅,不含过氧离子。 26 (1)CH3 OOH 2CH3COOOH→2CH3COOH+O2↑ 0.1 (2)①浓硫酸 冰醋酸 浓硫酸比水密度大,且溶解时会放出大量的热,易溅出 ②20mL 1000mL 容量瓶 (3)①2NaCl+2H2O NaOH+Cl2↑+H2↑ ②Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O 27 (1)H2O2 不稳定,遇热易分解 (2)排除冰块熔化后所得的液体也能使 KI-淀粉溶液变蓝的可能 (3)在蒸发皿中先加入 KI-淀粉溶液,用氢氧焰直接对着冰块加热 - (4)不可以,因为在中性环境中,H2O2 不可能生成 OH 28 (1)A H2O2 B BaO2 C O2 (2)BaO2 表面生成难溶的 BaSO4,阻碍反应的进行。 (3)0.19g (4)电解 NH4HSO4(或 Na2SO4、 NaHSO4)溶液:2NH4HSO4=(NH4)2S2O8+H2↑ 随 后使(NH4)2S2O8 水解:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2(用乙基蒽醌法也可以, 反应如下方程式所示) 2BaO+O2=2BaO2 ;



(5)H2O2+O3=H2O+2O2 29 (1)过氧化氢的结构: ;过二硫酸的结构:

(2)先用酸使过氧化钙分解产生过氧化氢,然后用高锰酸钾法或碘量法测定 H2O2。 2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 2- 2- + (3)H2O2+S2O8 =2SO4 +O2↑+2H (4)[Cr(H2O)6]Cl3+4NaOH=Na[Cr(OH)4(H2O)2]+3NaCl+4H2O 3H2O2+2Na[Cr(OH)4(H2O)2]+2NaOH=2Na2CrO4+12H2O H 30 (1)H ;H O O H; O O
O

O C2H5 O S O C2H5 [(C2H5)2SO4];酯化反应(或取代 O

(2)2C2H5OH+HO S OH
O

反应) ;酯类; (3)将浓硫酸慢慢加到乙醇中,并搅拌;因为浓硫酸的密度比乙醇大,且反应放热, 搅拌可使温度降低,防止副反应和乙醇被浓硫酸氧化; (4)(C2H5)2SO4+H2O2→(C2H5)2O2+H2SO4;取代反应;(C2H5)2O2; (5)(C2H5)2O→O+2H2→C2H5OC2H5+H2O;C2H5—O—O—C2H5+H2→2C2H5OH; (6)将产物分别加入到水中,若能够分层的为乙醚,H2O2 结构应为①式;若不能分 层的为乙醇,H2O2 的结构应为②式;其他答案,如比较沸点等均视为正确答案。 (7) (r2 ? 2r1 cos ? ) 2 ? 2r1 2 sin 2 ? (1 ? cos? )

(8)将物质加热分解,若物质能够脱水而又不失去氧化能力,则必是 Na2CO4·xH2O; Na2CO4·xH2O; 也有可能两种形式的化合物之间发生重排:Na2CO3·xH2O2 用乙醚可以从过氧化氢合物的水溶液中萃取出 H2O2,而从过氧化合物中是萃取不出 H2O2 的,借此即可加以鉴别。 31 (1)① ② (2)2CH3CH2OH+HO-SO2-OH→CH3CH2-O-SO2-O-CH2CH3 酯 (3) 将浓 H2SO4 慢慢加入到乙醇中并搅拌 因为浓 H2SO4 的密度比乙醇大, 且反应放 热,搅拌可使温度降低,防止乙醇被浓 H2SO4 氧化或生成乙醇等副反应。 (4)(C2H5)2SO4 与 H2O2→(C2H5)2O2+H2SO4 取代 (5)(C2H5)2O2+H2→C2H5OC2H5+H2O (C2H5)2O2+H2→2C2H5OH (6)把得到的产物与水混合看是否分层,若分层,则 H2O2 的结构应为①式;若不能 分层则为乙醇,H2O2 的结构应为②式。 (其它合理答案也可) (7) (1)54 (2)45 32 (1)由题意知:棒状晶体的组成为,加热到 148℃,失重 32.4%,则 34x/(106+34x) =0.324,x=1.5,即 Na2CO3·1.5H2O2(棒状晶体组成) 。141℃放热过程,过氧化氢 合(相当于水合)的逆过程必是吸热过程。因此放热现象只能是: Na2CO3·1.5H2O2=Na2CO3+1.5H2O2 吸热过程 +) 1.5H2O2=1.5H2O+1.5/2O2 放热过程 Na2CO3·1.5H2O2=Na2CO3+1.5H2O+1.5/2O2 放热过程 (H2O2 分解释放热量 98.2 kJ/mol,必大于前一反应的吸热量,否则无法说明实验中 的放热现象)脱去 H2O2(吸热)和 H2O2 的分解(放热)同时进行,总结果是放热过 程。 (2)将物质加热分解,若物质能够脱水而又不失去氧化能力,则必是 Na2CO4·xH2O; 也有可能两种形式的化合物之间发生重排:Na2CO3·xH2O2 Na2CO4·xH2O 用乙醚可以从过氧化氢合物的水溶液中萃取出 H2O2,而从过氧化合物中是萃取不出 H2O2 的,借此即可加以鉴别。 (3)2Na2CO4=2Na2CO3+O2↑ - + (4)2CO42 +4H =2CO2↑+O2↑+H2O。 (5)可以选定下列装置,将 Na2CO4 置于圆底烧瓶中,稀酸置于分液漏斗中,为了测 定生成气体中 O2 的含量,必须先除去 CO2 气体,可用 NaOH 溶液除去 CO2 气体,再 用饱和 Ca(OH)2 溶液确证 CO2 气体是否完全除去, 最后用排水法测定 O2 的体积。 其实 验装置的连接顺序为:a→g→h→e→f→d→c→b。

33 +1 -1 Cl-O—O—Cl(只要求连接正确) 不共 - + + 34 ①用标准 KMnO4 溶液滴定 H2O2 水溶液:2MnO4 +5H2O2+6H =2Mn2 +5O2↑+ 8H2O ②H2O2 水溶液中加入过量 KI 溶液,再用标准 Na2S2O3 溶液进行滴定:H2O2+

35 36 37

38

2I +2H =I2+2H2O I2+2S2O32 =2I +S2O42 A: BaSO4 B: 2O2 C 主要含 O2, H 还有少量 O3, 白色物质的组成为 1.69g BO2 和 1.53g BaO NH4O3 2NH4O3=N2↑+O2↑+4H2O 2NH4O3=2NH3↑+O2↑+2H2O(NaOH 相当 催化剂) 2NH4O3+4HCl=NH4Cl+Cl2↑+2O2↑+2H2O (1)NH4O3;2NH4O3=N2↑+O2↑+4H2O; (2)4NH4O3=4NH3↑+5O2↑+2H2O;催化剂; (3)2NH4O3+4HCl=2NH4Cl+Cl2↑+2O2↑+2H2O; (1)A 剂:Na2O2,供氧剂;B 剂:MnO2,催化剂; (2)Na2O2+2H2O→2NaOH+H2O2;2H2O2 4H2O2+H2SO4+K2Cr2O7→K2SO4+2CrO5+5H2O; + + 4CrO5+12H →4Cr3 +6H2O+7O2↑;
MnO 2











2H2O+O2↑;

3MnO2+6KOH+KClO3 3K2MnO4+KCl+3H2O 3K2MnO4+2H2O→2KMnO4+MnO2+4KOH (3)关键是控制加水的量和加水的速度,可用分液漏斗来控制。 39 (1)①2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑ ②H2O2 加热时分解为 O2;生 成 MnO2 催化 H2O2 分解为 O2 2 3 3 2 (2)2Fe ++H2O2+2H+→2Fe ++2H2O;2Fe ++H2O2→2Fe ++2H++O2↑ 3.00 ? 10 3 4.00 ? 10 3 ? 2.00 ? 3600 (3) n H 2O2 ? ? 298 m o l ? 88.2mol ne ? 96500 34.0
??
n H 2O2 0.5ne ? 59.2%
2 2H ②电解水: 2O=2H2↑+O2↑; 在阳极生成 S2O8 -来分解生成 H2O2 2- 2- 2-

之前又在阴极还原生成 SO4 :S2O8 +2e=2SO4 (4)①

② 40 (1)过氧化合物含有过氧离子 O22 (O -O ) 例如:H2O2、BaO2、Na2O2、H2S2O8、 + CrO5、[VO2 ]等。 (2) 用适当的酸使过氧化钙分解, 生成过氧化氢, 测定 H2O2 的方法是: ①用标准 KMnO4 - + 2+ 溶液滴定 H2O2 水溶液:2MnO4 +5H2O2+6H =2Mn +5O2↑+8H2O;②H2O2 水溶 - + 液中加入过量 KI 溶液, 再用标准 Na2S2O3 溶液进行滴定: 2O2+2I +2H =I2+2H2O H - 2- 2- I2+2S2O3 =2I +S2O4 (3) ①[Cr(H2O)6]Cl3+4NaOH=Na[Cr(OH)4(H2O)2]+3NaCl+4H2O; Na[Cr(OH)4(H2O)2] - + + +3H2O2+2NaOH=2Na2CrO4+12H2O;②2MnO4 +5H2O2+6H3O =2Mn2 +5O2↑ 十 14H2O 41 (1)A:H2O2 B:BaO2 C:O2 (2)BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O BaO2+CO2+H2O=BaCO3↓+H2O2 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O (3)产率低的主要原因是在 Ba2O2 表面形成 BaSO4
- - -

(4)KMnO4 溶液由紫红色变为无色 (5)0.19g (6)制备 H2O2:电解 H2SO4 溶液或 NaHSO4,随后使 Na2S2O8 水解: - - - - 2HSO4 S2O82 +H2↑ S2O82 +2H2O=2HSO4 +H2O2 制备 BaO2:2BaO+O2=2BaO2 (7)H2O2+O3=H2O+2O2 + - + - 42 (1)A:[H3O2] [SbF6] ;H2O2+HF+SbF5=[H3O2] [SbF6] + - (2)B:[H3O] [SbF6] ;O:sp3 杂化;Sb:sp3d2 (3)D:NH4OOH (4)说明 H2O2 既是一种酸,同时又是一种比水弱得多的碱。 + - + - 43 (1)[H3O2] [SbF6] H2O2+HF+SbF5=[H3O2] [SbF6] + - (2)[H3O] [SbF6] + - + - (3)[SH3] [SbF6] H2S+HF+SbF5=[SH3] [SbF6] + - + - (4)[NH4] [HOO] H2O2+NH3=[NH4] [HOO] (5)H2O2 既是酸又是碱,H2S 是一种碱
C O O O C O O

44 (1)

O C



,分子中 C-O-O-C 不在一个平面上)

(2)C9H18O6=3CH3COCH3+O3(或 3/2O2) (3)爆炸反应不是燃烧反应,能量改变不大,是由于生成大量气态小分子导致的熵增 加效应,因而称为“熵炸弹” 。
O

(4)
O

O O





B 是双聚分子,分子的六元环不能满足过氧团的正常键角(C-O-O-C 面间角和 C -O-O 键角)的需要,导致分子张力太大而不稳定。 45 (1)Cu+HCl+O2=CuCl+HO2 (2)

H

O O

(画 O-O 单键不扣分,但分子不画成角型不得分。 )

(3)A:超氧酸 (4)几乎完全电离为超氧离子


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