高中化学竞赛题过氧化氢文档格式.docx

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（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。

．

（1）已知下列反应在一定条件下可以发生：

H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2OH2O2＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋O2↑＋2H＋

在以上反应中Fe2＋实际上起着作用，总反应式为；

（2）I2也与Fe2＋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）：

。

．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？

．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。

．

（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：

AO4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

CO4分子内存在极性键

DO4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：

．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。

．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：

在0℃～5℃下，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）____________。

AMnO2BH2SC稀H2SO4DNaHCO3

（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：

．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·

XH2O

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CaCO30.70g。

①试计算样品中CaO的质量。

②试计算样品中CaO2·

XH2O的X值。

．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，用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定，共用去31.0mLKMnO4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

．下列四种溶液中，分别加入MnO2固体少量，能产生气体的是

A3%H2O2溶液B1mol/LNaOH溶液

C1mol/L盐酸D1mol/LKClO3溶液

．过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO3·

3H2O2）具有Na2CO3和H2O2的双重性质。

下列物质能使过碳酸钠较快失效的是

AMnO2BH2SC稀Na2SO4DNaHCO3

．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·

接触下列物质不会使过碳酸钠失效的是

AMnO2BFeCl3CCH3COOHDNaHCO3

．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

AH2O2分子中既有极性健又有非极性健

BH2O2分子是极性分子

CH2O2与H2O互为同素异形体

DH2O2既有氧化性又有还原性

．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

．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

A①④⑤B①②④C③④⑤D①③⑤

．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。

．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。

．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

．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。

．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、B2瓶溶液等体积混合，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0.23mol·

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。

．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/LKI－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/LKI－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

？

（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？

．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？

．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。

．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

；

②

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，则c步实验的化学方程式为____________________；

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α，两个∠OOH均为β，O—H键长为r1pm，O—O键长为r2pm。

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……，国外的洗衣粉中一般都添加上述过氧化氢合物。

有人认为：

Na2CO3·

xH2O2其实应该是Na2CO4·

xH2O（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）。

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。

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。

c．将生成的A与H2反应。

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

，原因是。

（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1H、2H、3H三种同位素，氧元素也有16O、17O、18O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。

．Na2CO3（106g／mol）和H2O2（34.0g／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·

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。

C组

．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。

．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

．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。

．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。

A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。

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。

．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_______________________________。

．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

在保健用品中的作用

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？

．

（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H2O23.00kg，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，S2O82－时都已分解，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？

（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。

．

（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