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胡波元素


元素化学 07:过氧化物
(时间:2.5 小时 满分:100 分) 第一题(12 分)H2O2 的结构、性质和制备 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%。 1.H2S 和 H2O2 的主要物理性质比较如下: 熔点/K 沸点/K 标准状况时在水中的溶解度 H2S 187 202 2.6 H2O2 272 423 以任意比互溶 H2S 和

H2O2 的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是什么?

2.已知 O2F2 结构与 H2O2 相似,但 O2F2 中 O-O 键长 121pm,H2O2 中 O-O 键长 148pm, 请给出 O2F2 的结构,并解释二个化合物中 O-O 键长不同的原因。

3.在配平 KMnO4、H2O2、H2SO4 三者反应的化学方程式时,出现多组配平化学计量数,如: ①2KMnO4+3H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+6H2O+4O2↑ ②2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑ ③2KMnO4+7H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10H2O+6O2↑ ④2KMnO4+9H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+12H2O+7O2↑ (1)假设这 4 个化学反应方程式都合理,请研究各组化学计量数的变化规律,写出符合 该规律的一个新化学方程式。

(2)仔细想来上述反应中有个反应非常不合理,为什么?

(3)请设计方法证明以上 4 个化学反应方程式中哪一个是合理的?

4.分别写出实验室、老工业、新工业制备 H2O2 的三种方法的反应方程式。

5.将 H2O2 溶液滴入含有酚酞的 NaOH 溶液中,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?

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第二题(10 分)H2O2 的催化分解 右图所示为金属离子催化 H2O2 的反应原理。H2O2 像是钻进风箱的 老鼠:两头受气。已知: ? ? A
O2 ?? ? ?? H2O2 ???? H2O;Fe3+ ?? ? ?? Fe2+ ???? Fe 1.将右图补充完整; + + 2.写出反应方程式,并解释 Fe3 /Fe2 能够催化 H2O2 分解的原因。
?0.682V ?1.77V ?0.771V ?0.44V

3.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。

4.在 KI 和 H2SO4 溶液中加入 H2O2,从溶液内部析出大量无色气泡。写出化学方程式。

5.在 H2O2 作用下可实现 Fe(CN)63 与 Fe(CN)64 之间的相互转化,在酸性溶液中 H2O2 可 - - - - 使 Fe(CN)64 转化为 Fe(CN)63 ;在碱性溶液里 H2O2 可使 Fe(CN)63 转化为 Fe(CN)64 。写出以 上相互转化的离子方程式。
- -

第三题(9 分)金属过氧化物的性质 Li2O2 和 Na2O2 都可用于航天飞船制造宇航员赖以生存的氧气。 其中 Li2O2 是黄色颗粒状固 体,溶于冰水和醋酸,不溶于乙醇,水溶液在受热或催化剂存在下即分解放出氧气。 1. 它们在载人飞船里会自动产生氧气, 并去除飞船内不需要的气体, 写出这个过程中 Li2O2 涉及的化学方程式;

2.Li2O2 和 Na2O2 在一定温度下都能分解,预测何者的分解温度更高? 3.Na2O2 溶于水比 Li2O2 更容易释放出氧气,为什么? 4.Li2O2 可由过氧化氢和乙醇锂悬浮液反应,写出反应方程式。产物分离的主要实验方法 是什么? 5.载人宇航飞船的设计师宁愿用价格较贵的 Li2O2 而不用 Na2O2 获得氧气。试分析 2 点主 要原因。

6.超氧化钾也可作为载人宇航飞船的供氧剂,请通过计算说明,它与 Li2O2 相比,何者具 有更高的供氧能力(相同质量)

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第四题(9 分)H2O2 的结构分析 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;②H-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(B 呈酸性) ;c.将生成的 A 与 H2 反应, 已知该反应中 H2 作还原剂。 1.试用电子式表示①、②两种结构式;

2.写出 a 步实验的化学反应方程式,产物(C2H5)2SO4 所属物质类别;

3.写出 b 步实验的化学反应方程式,指出该反应所属反应类型;

4.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。 5.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,写出 d 实验的方案。

6.已知氢元素有 1H、2H、3H 三种同位素,氧元素也有 16O、17O、18O 二种同位素。计算 如果 H2O2 的结构如①或②所示时,它们之间形成 H2O2 的种类。

第五题(8 分) H2O2 是一种绿色氧化剂,应用十分广泛。1979 年化学家将 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.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,B 是产物之一,其中亦含有八面体结构。 (1)确定 B 的结构简式;

(2)写出 B 中阴、阳离子各中心原子的杂化形态;

(3)写出分解反应方程式;

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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; (1)写出 C 的结构简式;

(2)生成 C 的化学反应方程式。

4.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。

5.上述实验事实说明 H2O2、H2S 共同具有什么性质?

第六题(7 分)合成 H2O2 的新工艺 过氧化氢是一种绿色氧化剂, 主要应用于造纸工业, 在环境保护方面也有广阔的应用前景。 近年来过氧化氢的制备方法和生产工艺不断改进,逐渐淘汰了生产方式陈旧能量消耗高的氧阴 极法和存在安全问题的异丙醇法,而蒽醌法经过不断研究改进已经成为目前 H2O2 生产的主要 方法。但是蒽醌法工艺流程复杂,生产成本较高,限制了 H2O2 的应用,同时人们正在进行氢 氧直接化合法的研究,这是一种符合原子经济的绿色的 H2O2 生产方法,工业化前景乐观,但 它仍需解决生产安全 H2O2 收率等问题。 作为氢氧直接化合法的一种可替代方法, O2/CO 与 H2O 反应发现在三苯膦钯配合物的存在下制备 H2O2,可在很大程度上降低反应的危险性,O2 和 CO 在操作条件下(没有明火)形成比较安全的混合气体。反应机理如下:①Pd(II)配合物被 CO 还 原成 Pd(0)配合物;②Pd(0)配合物被 O2 氧化生成过氧化 Pd(II)配合物;③过氧化 Pd(II)配合物 - - - 与酸 HX(X 是一种结合力较弱的配位离子如 CF3COO ,AcO 等称 HX 为酸助催化剂)反应, 产生 H2O2 和原始的 Pd(II)配合物。 1.请写出总反应方程式;
2.分步写出反应机理的反应式;

3.氯代有机物 (RCl) 在过氧化氢的合成上有很好的促进效果, 但却导致催化剂很快失活。 原因是可能存在副反应,写出RCl与原料气反应的化学方程式。

4.本方法除了催化剂转化率低这个缺点,还有个实际生产中所要考虑的问题是什么?

第七题(9 分)测定 H2O2 含量的新方法 H2O2 俗名双氧水, 是一种具有强氧化性、 腐蚀性的无色重液体, 被广泛应用于医药、 国防、 工业、农业、化工等领域中。H2O2 不稳定,易分解挥发,其试样中常加入一定量的丙乙酰胺、 H2O2 常见的分析方法有 KMnO4 法、 尿素、 乙酰苯胺等有机物作为稳定剂。 碘量法等。 其中 KMnO4 法虽测定手续简单,且不需要另加指示剂,但其准确度不高,测定误差较大。某科研工作者采 + 用硫酸铈法测定 H2O2 的含量:该法是在稀 H2SO4 等强酸性条件下,以 Fe2 -1,10 菲罗啉
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(Fe(phen)32 )为混合指示剂,用 Ce(SO4)2 标准溶液滴定 H2O2。 1.写出①KMnO4 法、②碘量法、③硫酸铈法的反应方程式;


2. 某科研工作者对大量 KMnO4 法的分析结果进行分析, 发现 94%测定结果超过实际含量。 请解释原因。

3.为什么硫酸铈法需要在强酸性条件下进行滴定;

4.指出硫酸铈法中指示剂的工作原理;

5.用 1mL 吸量管准确吸取 H2O2 试样溶液 1.00mL,置于 250mL 容量瓶中,用去离子水定 容, 摇匀。 用移液管移取上述稀释过的 H2O2 溶液 25.00mL 于锥形瓶中, 加入 10mL 1∶5 的 H2SO4 + 溶液,20mL H2O,2~3D Fe2 -1,10 菲罗啉混合指示剂,摇匀后,用 0.08mol/L Ce(SO4)2 标 - 准溶液滴至终点,消耗 22.08mL。计算该 H2O2 试样的质量浓度ρH2O2(g·L 1) 。

第八题(15 分)过氧乙酸的制备、性质与测定 过氧乙酸是一种广谱消毒剂,是抗“非典”中一种重要消毒剂。 (1)过氧乙酸的制备如下:将 58.0mL(1mol)冰乙酸倒入四口瓶中,加入 5.0mL 浓硫酸, 缓慢滴加 206.0mL(约 2mol)30%双氧水,温度保持在 30~35℃,搅拌 3h 后停止反应,减压 蒸馏,得到过氧乙酸的水溶液。 (2) 过氧乙酸含量的分析方法如下: 准确称取 0.5027g 过氧乙酸试样, 置于预先盛有 40mL H2O、5mL 3mol/L H2SO4 溶液和 2~3 滴 1mol/L MnSO4 溶液并已冷却至 5℃的碘量瓶中,摇匀, 用 0.02366mol/L KMnO4 标准溶液滴定至溶液呈浅粉色(30s 不退色) ,消耗了 12.49mL;随即 加入 10mL 20% KI 溶液和 2~3 滴(NH4)2MoO4 溶液(起催化作用并减轻溶液的颜色) ,轻轻摇 匀, 加塞, 在暗处放置 5~10min, 用 0.1018mol/L Na2S2O3 标准溶液滴定, 接近终点时加入 3mL 0.5%淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失,并保持 30s 不重新显色,为终点,消耗了 Na2S2O3 23.61mL。 1.写出过氧乙酸的结构简式和制备过氧乙酸的化学反应方程式,并预测过氧乙酸的水溶 性和稳定性,简述其原因。

2. 在制备过氧乙酸时, H2O2 过量了一半, 其原因是什么?滴入 H2O2 时不能过快, 为什么? 反应中浓硫酸起什么作用?

3.在制备过氧乙酸时需要戴橡胶手套操作,为什么?如何贮存、运输过氧乙酸?

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4.写出与含量测定有关的化学方程式;

5.计算待测过氧乙酸的质量分数(要求 3 位有效数字) 。

6.本法的 KMnO4 滴定不同于常规方法,为什么?

7.过氧乙酸消毒杀菌的原理什么?请写出消毒杀菌的第一步反应方程式。

8.常见的消毒杀菌剂很多。过氧乙酸与其他消毒杀菌剂相比有什么优点?

第九题(21 分)过氧键的转移 在很多 H2O2 参与的反应中,过氧键不一定发生断裂,而是发生转移,例如: - + - - + Cr2O72 +4H2O2+2H =2CrO5+5H2O;S2O82 +2H2O=2SO42 +H2O2+2H ;

1. 右图摘自一篇新近发表的钒生物化学的论文。 (1)写出此图钒化合物的每一次循环使无机物 发生的净反应的化学方程式;

(2)试分析图中钒的氧化态有没有发生变化, 简述理由。

2.在 30℃以下,将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中,析出一种无色晶体 X。 组成分析证实,该晶体的质量组成为 Na 14.90%,B 7.03%,H 5.24%。 加热 X,得无色晶体 Y。 Y 含 Na 23.0%,是一种温和的氧化剂,常温下在干燥空气里稳定,但在潮湿热空气中分解放 氧,广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品,也用于有机合成。结构分析证实 X 和 Y - 的晶体中有同一种阴离子 Z2 ,该离子中硼原子的化学环境相同,而氧原子却有两种成健方式。
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(1)写出 X、Y 的最简式;

( 2) 用最恰当的视角画出 Z2 离子的立体结构 (原子用元素符号表示, 共价键用短线表示) 。


3.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.将 V2O5 溶于草酸,再滴入 H2O2-KOH 混合溶液,得到一种带有 2 份结晶水的钾盐沉 淀 X。已知 X 中含 13.68%的 V 和 47.27%的 O。 (1)确定 X 的化学式和结构简式;

(2)画出 X 的结构式。

5.铬的化学丰富多采,实验结果常出人意料。将过量 30%H2O2 加入(NH4)2CrO4 的氨水溶 液,热至 50℃后冷至 0℃,析出暗棕红色晶体 A。元素分析报告:A 含 Cr 31.1%,N 25.1%,H 5.4%。在极性溶剂中 A 不导电。红外图谱证实 A 有 N-H 键,且与游离氨分子键能相差不太 大,还证实 A 中的铬原子周围有 7 个配位原子提供孤对电子与铬原子形成配位键, 呈五角双锥 构型。 (1)写出 A 的化学式和可能的结构式;

(2)生成晶体 A 的反应是氧化还原反应,写出反应方程式。

命题与组卷:胡波 2008 年 10 月于浙江慈溪 中学综合学科网版权所有,任何网站不得转载
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《过氧化物》知识要点
一、H2O2 的结构和制备 1.结构:不共面 2.制备: ①过氧化物(实验室) :BaO2+H2SO4 - ②电解 NH4HSO4(老工艺) :S2O82 的水解 ③乙基蒽醌(新工艺) :总反应 H2+O2=H2O2 二、H2O2 的性质 - - - 1.氧化剂:I 、PbS、CrO2 (OH ) ;优点 - + 2- 2.还原剂:MnO4 (H ) 、Cr2O7 、Cl2(除氯) 3.二元弱酸,一定条件下表现碱性 4.取代反应:过氧键的转移 5.定性分析: - + 4H2O2+Cr2O72 +2H =2CrO5+5H2O CrO5 乙醚或戊醇萃取,呈蓝色。 + + CrO5 遇酸易分解:4CrO5+12H =4Cr3 +7O2↑+6H2O ④定量分析:高锰酸钾法、碘量法 ⑤易分解:Mn2+/MnO2、Fe2+/Fe3+、I-/I2 催化 6.用途:H2O2 用作漂白剂(纸浆、织物) 、杀菌消毒剂、火箭的液体燃料等。 三、其它过氧化物 - Na2O2、Li2O2、CaO2、BaO2、CrO5、CH3COOOH、S2O82 …… 四、几个名词解释 1.过氧化物(peroxide)含有过氧基(-O-O-)或与酸作用生成过氧化氢的氧化机可看作 是过氧化氢的衍生物。例如,过氧化钠、过氧化镁、过氧化锌、过醋酸等。大多不稳定,容 易释放新生态氧,具有强氧化性。为强氧化剂,与可燃物质接触会发火。主要用作氧化剂、 漂白剂、催化剂等。 2.过氧酸(peroxyacid,peracid) :简称“过酸” 。分子中含有过氧基(-O-O-)的酸类。 可分“无机过氧酸”及“有机过氧酸”两种。前者有过硫酸、过二硫酸等;后者和羧酸有关, 以 R—CO-O-O-H 通式表示。过氧羧酸和 H2O2 一样是有效的氧化剂,会和烯类发生”环 氧化反应,生成 1,2-环氧化物,后者进一步水解成 1,2-二醇类(羟基化) 。过氧羧酸大 都不稳定,必须在冷处贮藏及新鲜制备。常用的有以下几种:①过(氧)甲酸、②过(氧) 乙酸、③过(氧)苯甲酸、④间氯过(氧)苯甲酸。 3.过氧化氢(bydrogen peroxide)化学式 H2O2。结构式 H-O—O-H。分子量 34.01。纯品 为无色粘稠液体。比重 1.4422(25℃) 。熔点-0.41℃。沸点 150.2℃。丝毫未被洁污的纯净 过氧化氢溶液极为稳定,但同铂黑、二氧化锰等催化剂接触时,即起剧烈分解,放出大量氧 气而发生爆炸。贮存时会分解成水和氧,微量杂质(如铜、铁等重金属盐)的沾污加速其分 解;可加少量乙酰代替苯胺或锡酸钠等稳定剂,以消除它们的催化效应。与水、乙酸可互溶, 溶于乙醚,不溶于石油醚。过氧化氢水溶液俗称“双氧水” ’ ,一般指含过氧化氢 3%(按重 量计算)的水溶液,也有含量为 30%的浓溶液。浓度为 90%或无水的过氧化氢也可制得。 浓的过氧化氢溶液会烧伤皮肤,容易引起着火和爆炸。工业上可由硫酸或酸性硫酸盐电解氧 化而成过硫酸或过硫酸盐,再经水解后制得,也可由 2 一乙基蒽醌经氢化后再氧化制得。用 作氧化剂(遇更强的氧化剂也可作还原剂) 、漂白剂、消毒剂,也用以制无机和有机过氧化 物和火箭燃料。 (转末页)十
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参考答案(专题 07)
今年起只提供 pdf 可打印文件,欢迎加入 QQ 群,详细:http://www.zhxk.net/hxjs/7.htm。 第一题(14 分) 1.H2O2 分子间存在氢键(1 分) ,在液态或固态中存在缔合现象,所以熔、沸点高(0.5 分) ;与水分子可形成氢键,所以溶解度大(0.5 分) 。
F

2.

O

O F

(0.5 分) 氟与氢对电子对的吸引力不同(1 分)

3. (1)2KMnO4+11H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+14H2O+8O2↑(0.5 分) (2)第①个反应,酸性条件下 KMnO4 不可能自身产生 O2(1 分) (3)用 H218O2 进行示踪原子实验,证实生成的氧气全部是 18O2,其他含氧生成物中不 含有 18O,所以只有②反应方程式合理,其余都不合理。 (1.5 分) 4.实验室:BaO2+2CO2+2H2O=Ba(HCO3)2+H2O2(1 分) (NH4)2S2O8+H2↑ 老工业:2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2 (1.5 分) (1.5 分)

新工业:

5.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。 (1.5 分)

第二题(10 分)

1.

(各 0.5 分)

2.因为标准电极电势:Fe3 /Fe2 >O2/H2O2 所以 2Fe3 +H2O2=2Fe2 +O2+2H + + + + + 又因为 O2/H2O>Fe3 /Fe2 所以 H2O2+2Fe2 +2H =2Fe3 +2H2O(各 1 分) 3.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑
+ + + + +

?? H2O+O2↑(各 1 分) 2H2O2 ??
I2 4.H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O 2H2O2 ? 2H2O+O2↑(各 1 分) ??

Mn 2 ?

5.酸性溶液中:2Fe(CN)64 +H2O2+2H =2Fe(CN)63 +2H2O - - - 碱性溶液中:2Fe(CN)63 +H2O2+2OH =2Fe(CN)64 +2H2O+O2↑(各 1 分)
- + -

第三题(9 分) 1.2Li2O2+2CO2=2Li2CO3+O2(1 分) 2.Li2O2(1 分) 3.Na2O2 溶于水是剧烈的放热反应(1 分)
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4.H2O2+2C2H5OLi→Li2O2+2C2H5OH(1 分) 过滤(1 分) 5.①Li2O2 摩尔质量比 Na2O2 小,同质量时得到氧气更多(1 分) ; ②Li2O2 易保存,锂盐腐蚀性小(1 分) 6.Li2O2(1 分) Li2O2~1/2O2:0.349g O2/1g Li2O2;KO2~3/4O2:0.337g O2/1g KO2(1 分)

第四题(9 分)
1.① ② (各 0.5 分)

2.2CH3CH2OH+HOSO2OH→CH3CH2OSO2OCH2CH3+2H2O 酯(各 0.5 分) 3.(C2H5)2SO4+H2O2→(C2H5)2O2+H2SO4(1 分) 取代(0.5 分) 4.(C2H5)2O2+H2→C2H5OC2H5+H2O (C2H5)2O2+H2→2C2H5OH(各 1 分) 5.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。 (1.5 分,其它合理答案也可) 6.①54 ②45(各 1 分)

第五题(8 分) + - + - 1.A:[H3O2] [SbF6] H2O2+HF+SbF5=[H3O2] [SbF6 ] (各 1 分) + - 2. (1)B:[H3O] [SbF6] (1 分) (2)O:sp3 杂化;Sb:sp3d2(各 0.5 分) + - + - 2[H3O] [SbF6] +O2↑(0.5 分) (3)2[H3O2] [SbF6] + - 3. (1)[SH3] [SbF6] (1 分) + - (2)H2S+HF+SbF5=[SH3] [SbF6] (0.5 分) + - 4.[NH4] [HOO] (1 分) 5.它们都是一种比水弱得多的碱(1 分) 第六题(7 分) 1.O2+CO+H2O→H2O2+CO2(1 分) 2.(PPh3)2Pd(Ⅱ)X2+CO+H2O+2PPh3→(PPh3)4Pd(0)+CO2+2HX(1.5 分) (PPh3)4Pd(0)+O2→(PPh3)2Pd(Ⅱ)O2+2PPh3(1 分) (PPh3)2Pd(Ⅱ)O2+2HX→H2O2+(PPh3)2Pd(Ⅱ)X2(1.5 分) 3.RCl+CO+H2O→RH+HCl+CO2(1 分) 4.实验研究中均是采用贵金属钯作为催化剂;催化剂的回收与再生都比较困难,不可避 免地造成了贵金属催化剂的浪费;催化剂与配位体的回收还要涉及分离萃取等单元操作过程使 工艺更加复杂,增加操作费用。(1 分) 第七题(9 分) - + + 1.①2MnO4 +5H2O2+6H =2Mn2 +5O2↑+8H2O(1 分) - + - - - ②H2O2+2I +2H =I2+2H2O I2+2S2O32 =S4O62 +2I (1 分) + 4+ 3+ ③2Ce +H2O2=2Ce +O2↑+2H (1 分) 2.用 KMnO4 滴定时,丙乙酰胺、乙酰苯胺等有机物也与 KMnO4 作用,要消耗少量的标 准溶液,从而引起较大的测量偏大。 (1.5 分) + + 3.Ce4 在酸性条件下有强氧化性,酸性减弱 Ce4 易水解。 (1 分) + + 2+ 3+ 4+ 4.滴定到终点时 Fe(phen)3 被 Ce 氧化为 Fe(phen)3 ,配离子 Fe(phen)32 和 Fe(phen)33 显示不同的颜色(红色→浅蓝) (1.5 分)
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5.

=300.5g·L 1(2 分)


第八题(15 分) 1.A:CH3-CO-O-OH;CH3COOH+H2O2→CH3-CO-O-OH+H2O;过氧乙酸易溶 于水,因为有羧基存在,羧基为亲水基团。过氧乙酸不稳定,因为有过氧键存在。 (2 分)
2.尽可能使冰醋酸转化成过氧乙酸;由于上述反应是放热反应,H2O2 滴速过快,放出的 热量高,会引起过氧乙酸的分解。在反应中,浓硫酸起催化作用。 (2 分) 3.由于浓过氧乙酸、H2O2 及冰醋酸均有腐蚀性,实验中应戴橡胶手套操作。由于过氧乙 酸和 H2O2 不仅易分解,而且是强氧化剂,制备及贮存时应避光,并远离热源。 (1 分) 浓过氧乙酸溶液最好贮存在塑料瓶中,不要用玻璃瓶包装,以防止其分解放出氧气引起玻 璃瓶因内压强过高而发生爆炸。可在过氧乙酸里加入 8—羟基喹啉等稳定剂。 (1 分) 4.化学方程式: 2KMnO4+3H2SO4+5H2O2=2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O 2KI+2H2SO4+CH3COOOH=2KHSO4+CH3COOH+H2 O+I2(各 1 分) I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6(0.5 分) 5.计算过程:w=

VcM 23.61 ? 0.1018 ? 76.05 ×100= ×100=18.2% 1000 ? 2m 1000 ? 2 ? 0.5027

过氧乙酸的质量分数=0.182(3 分) 6.为避免过氧乙酸与高锰酸钾反应。或:为避免过氧乙酸分解产生过氧化氢继续与高锰 酸钾反应。 (1 分) 7.过氧乙酸属过氧化物类消毒剂,依靠其强大的氧化能力破坏蛋白质的基础分子结构, 从而达到快速杀灭微生物的目的。 (1 分) 第一步化学反应方程式:CH3-CO-O-OH=CH3COOH+1/2O2(0.5 分) 8.过氧乙酸杀菌能力极强,可分解成无毒成份,使用后只需少量水冲洗,无味、无毒、 无残留;同时,过氧乙酸无染色、无泡沫,可与水任意比例混合,使用方便。 (1 分) 第九题(21 分) 1. (1)H2O2+Cl +H =H2O+HOCl(1 分) (2)没有变化。理由:①过氧化氢把过氧团转移到钒原子上形成钒与过氧团配合的配合 物并没有改变钒的氧化态, 所以从三角双锥到四方锥体钒的氧化态并没有发生变化; ②其后添加的水和氢离子都不是氧化剂或还原剂,因此,过氧团变成次氯酸的反应 也没有涉及钒的氧化态的变化,结论:在整个循环过程中钒的氧化态不变。 (2 分) 2. (1)NaBH8O7(1 分) NaBH2O4(1.5 分)
2 O H OO O H H O O
- +

(2 )
O H
O

(2 分,



B

C

B
O

O

3. (1)

O C O O

O C

(2.5 分,



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(2)C9H18O6=3CH3COCH3+O3(或 3/2O2) (1 分) (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” 。 (1 分) 4. 2H2O(1.5 分) (1)K3VC2H4O11(1 分) K3[VO(O2)2(C2O4)]· (2) (2 分)

5. (1)Cr(NH3)3O4(1.5 分,写成其他形式也可以)
NH3 O O NH3 O Cr NH3 O O O Cr O NH3 NH3

and/or O

NH3

(1.5 分)

- - (2)化学方程式:CrO42 +3NH3+3H2O2=Cr(NH3)3(O2)2+O2+2H2O+2OH (1.5 分) 十 4.过氧化钠(sodium peroxid)化学武 Na2O2。黄白色粉末,加热时变黄。能吸收空气中的水 分和二氧化碳。比重 2.805。熔点 460℃(分解) 。易溶于水,同时放热;生成氢氧化钠和过 氧化氢,后者受热很快分解放出氧气。溶于稀酸生成过氧化氢。具强氧化性,与金属粉末和 有机物等接触能燃烧和爆炸。由金属钠在不含二氧化碳的干燥空气流中加热至 300℃而得。 用作漂白剂、氧化剂、消毒剂、杀菌剂、去臭剂和化学试剂等。 5.过氧化锂(lithium peroxide) :化学式 Li2O2,白色粉末状结晶或黄色颗粒状固体。比重 2.14。 分解温度 195℃。溶于水和冰醋酸,不溶于无水乙醇。水溶液受热或在催化剂存在下即分解 放出氧气。高纯的过氧化理在常温下可长期贮存而不发生显著分解。与二氧化碳反应生成碳 酸锂,同时放出氧气。由过氧化氢与乙醇锂的悬浮液,或与氢氧化锂的浆液反应而得。用于 潜艇及宇宙飞船中的空气更新,以吸收二氧化碳并提供氧气。 6.过氧化钙(calcium peroxide)化学式 CaO2。白色或微黄色固体。无臭,几乎无味。比重 2.92(25/4℃) 。微溶于水,溶于酸产生过氧化氢,不溶于醇、醚。275℃分解。将钙盐溶液 与过氧化钠作用而得。有效氧可达 22%。工业品含水及氢氧化钙、碳酸钙。有效氧含量 13% 以上。用作氧化剂、消毒剂、杀菌剂、油类漂白剂、橡胶稳定剂等。 7.过氧化钡(barium peronde)化学式 BaO2。白色或灰色粉末。有毒!比重 4.958。熔点 450 ℃。在空气中缓慢分解,600℃以上还原成氧化钡并释放出氧。不溶于水。遇水、稀酸或含 水分的二氧化碳分解而形成过氧化氢。由氢氧化钡加过氧化氢或在 500~520℃使氧气通过 氧化钡而制得。八水合物为无色六方晶体比重 2.292,100℃时失去结晶水。用作氧化剂、漂 白剂,并用来制过氧化氢和氧。 8.过硫酸铵(ammonium persulfate) :即“过二硫酸铵” 。化学式(NH4)2S2O8。无色晶体或白色 粉末。纯而干燥的成品可稳定数月,潮湿时逐渐分解放出臭氧和氧。比重 1.982。易溶于水。 加热分解,放出氧而形成焦硫酸铵(NH4)2S2O7。水溶液呈酸性,室温时缓慢分解首出氧而形 成硫酸氢铵(NH4HSO4) ,较高温度则迅速分解。在它的溶液中加硫酸减压蒸馏可得双氧水。 有强烈氧化性,需避免与有机物接触。由硫酸铵溶液加硫酸经电解后制得。用作氧化剂、漂 白剂、油类脱色剂、脱臭剂和食品防腐剂等。 9.过氧乙酸(Peracetic acid) :化学式 CH3COOOH。无色透明液体。有刺激性气味,并带有醋 酸味。易挥发。强烈刺激眼睛和皮肤。比重 1.226。沸点 110℃。易溶于乙醇、乙醚、醋酸和 硫酸。具有弱酸性。为强氧化剂,可氧化烯烃和己内酸胺等。其水溶液有杀菌作用。由乙酸 在醋酸钴催化下氧化或用醋酸与过氧化氢作用制得。有机合成上用作氧化剂,医疗上用作广 谱、高效的化学灭菌剂。

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