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1、中学综合学科网第 1 页 共 13 页http:/中学化学竞赛试题资源库单质氧A 组1据报道，最近科学家在实验室得到了O4分子，则O4和 O2属于A 同位素B 同素异形体C 同一物质D 以上都不是2最近发现一种O4新微粒，有关这种新微粒的说法正确的是A 它的结构与P4相同B 它的摩尔质量为64 C 它是氧的一种新的同素异形体D 它是由两个氧分子通过分子间作用力结合而成的新微粒3意大利科学家使用氧分子和带正电的氧离子作用，合成出新型氧分子O4，它可能具有长方形结构，下列说法错误的是A O4与 O2、O3都是氧的同素异形体B 合成 O4的反应可以看作核聚变反应C O4分子中存在非极性共价键D O4
2、能量密度高，可用作更强力的火箭燃料氧化剂42000 年美国科学杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由4 个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。下列关于该分子的叙述正确的是A O4分子是环型分子B O4分子为四面体构型C O4分子比 O2分子稳定D O4分子比 O2分子氧化性更强520 世纪 20 年代起，就有人预言可能存在由4 个氧原子构成的氧分子。但一直没有得到证实。最近，意大利一所大学的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它存在的证据若该氧分子具有空间对称结构，你认为该氧分子是A 氧元素的一种同位素B 臭氧
3、的同分异构体C 一种新的氧化物D 可能是非极性链构成的非极性分子6喷气式飞机在对流层中飞行时排放的尾气NO，能进行下列反应：O3O2O；NOO3NO2O2，NO2ONOO2，则 NO 在这些反应中的作用是A 催化剂B 还原剂C 氧化剂D 中间产物7下列关于臭氧的叙述正确的是A 臭氧是无色无味的气体B 臭氧吸收紫外线造成温室效应C 臭氧是氧的同位素D 人类大量使用氯氟烃是臭氧层破坏的原因之一8高压电机、复印机工作时会产生臭氧，该气体有强氧化性。下列叙述中不正确的是A 臭氧和氧气是氧的同素异形体B 臭氧可使湿润的KI 淀粉试纸变蓝C 臭氧的存在对人体有益无害D 臭氧是很好的消毒剂和脱色剂9下列关于
4、臭氧性质的叙述中不正确的是A 臭氧的氧化性比氧气的强，常温时能将Ag、Hg 等不活泼的金属氧化B 臭氧可以杀死许多细菌，是一种良好的消毒剂C 臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种很好的脱色剂中学综合学科网第 2 页 共 13 页http:/D 臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化10关于臭氧的叙述，正确的是臭氧层中O3能吸收来自太阳的大部分紫外线，对人类健康和动植物都具有保护作用，但是由于氟氯烃等物质的破坏，臭氧层的臭氧正在减少；臭氧能杀死空气中的病菌，因此室内应设法尽量多制造出臭氧，净化空气，有利于人的健康；臭氧固态时呈紫黑色；自然界中90%的臭氧集中在大气平流层中；臭氧具有漂白性和消毒
5、作用的原理与氯水相同；常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的无色气体A B C D 全部11科学监测数据表明：大气高层臭氧层的存在能保护人类不受紫外线的伤害，同时，波长较长的A 紫外线对人体合成维生素D 有促进作用；波长居中的B 紫外线照射过多会致皮癌及使人的免疫功能受抑制，但也能大量杀灭致病菌；波长短的C 紫外线对生物有重大杀伤作用，但能全部被臭氧所吸收。据此可判断A 地球高层大气中臭氧厚度越高，对人类越有利B 地球高层大气中臭氧厚度稀薄，及臭氧“空洞”产生，对人类是不利的C 地球高层大气中臭氧厚度应保持适中的臭氧层厚度D 近地面臭氧对人类也有好处12在 2KI O3H2O2KOH O2I2反应
6、中，若有4mol KI 被氧化，则被还原的O3为A 2mol B 4/3mol C 2/3mol D 1mol 13在标准状况下，有750mL 含臭氧的氧气，其中央氧完全分解后体积变为780mL，若将此含臭氧的氧气比通入碘化钾溶液中，发生如下反应：2KI O3H2O2KOH I2O2，则生成的碘的质量是A 0.91g B 9.81g C 0.71g D 0.61g 14高压电机和复印机在工作时，均会产生臭氧（O3）。臭氧具有比氧气更强的氧化性，当空气中臭氧的含量超过105（体积分数）时，就会对人和动物造成危害。（1）相同条件下，质量相同的O3、O2气体，它们的体积比为，密度之比为。（2）相同条
7、件下，体积相同的O3、O2气体，它们的质量比为。（3）若空气中氧气含量约占20(体积分数)，则空气中臭氧与氧气的物质的量之比小于时，不会对人和动物造成危害。15臭氧（O3）可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。化学方程式为：KIO3H2OKOH I2O2（未配平）（1）该反应中氧化剂的名称为，还原产物的化学式为；（2）若消耗0.1mol 氧化剂，反应中转移电子的物质的量为_。161995 年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧被破坏问题的三位科学家，他们研究发现氟氯烃破坏臭氧的机理是按链反应进行的。CF2Cl2可在紫外光作用下产生Cl 原子，对臭氧会产生长久的破坏作用。据统计，一个氟氯烃分子可以破坏数万个
8、臭氧分子，这个循环包括下列三个化学方程式。请补充化学方程式2。CF2Cl2hCl CF2Cl OClOClO2 写出以上、反应的净结果上述反应过程中，Cl 是中学综合学科网第 3 页 共 13 页http:/A 反应物B 生成物C 中间产物D 催化剂17城市饮用水的消毒剂有多种：液氯、漂白粉、二氧化氯等，臭氧作为一种理想的消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，这是利用了臭氧的。臭氧是一种有点腥气味的淡蓝色气体，它具有比氧气更强的氧化性。已知臭氧能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，反应中有氧气生成，则反应的化学方程式是；反应中氧化产物是，还原产物是。18臭氧的化学式是O3，在通常情况下是淡蓝色，有鱼腥臭味
9、的气体。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成O2，并放出大量热，O3的氧化能力比O2强得多。若将O2通过臭氧发生器，在无声放电条件下，从臭氧发生器出来的O2中含有约3%的 O3。臭氧在地面附近的大气层中含量极少，在离地面约25 公里处有一个厚度极薄的臭氧层，超音速飞机排出废气中的 CO、CO2、NO 等气体、家用电冰箱中使用的致冷剂“氟里昂”等对臭氧层有很大的破坏作用，会使臭氧层形成空洞，从而使更多的紫外线照射到地球表面，导致皮肤癌的发病率大大增加。如不采取措施，后果不堪设想。（1）O2和 O3性质不同的原因是_。（2）将带火星的木条伸入到盛有臭氧的集气瓶中，可以看到_现象。（3）写出在臭氧发生器中
10、O2转变成 O3的化学方程式_。（4）应采用什么方法保护臭氧层_。（5）SO2遇 O3微热即被迅速氧化成SO3，SO3跟水反应生成硫酸，这是除去废气中SO2的理想方法。写出SO2与 O3反应的化学方程式_。19某同学为了测定空气中O2的体积分数，设计了如图所示的实验装置，并进行实验。燃烧匙中放入足量的木炭，在酒精灯上加热到全部红热时，迅速伸入玻管中并塞紧橡皮塞，当木炭熄灭时，该同学观察到管中的液面非但没有上升，反而有所下降，放置约10 min 后，水面比初始位置略有上升，但远远小于1/5。该同学考虑到某些原因，将水槽中的水换成NaOH 溶液重新操作，放置一段时间后玻管中的水面比第一次实验后的水
11、位略有升高，但仍远远低于1/5，没有达到实验目的。为什么？B 组20臭氧分子的结构与SO2（极性分子）相似，可读做二氧化氧，在臭氧层中含量达0.2 ppm（ppm 表示百万分之一）。臭氧是氧气吸收了太阳的波长小于242nm 的紫外线形成的，不过当波长在220nm320nm 的紫外线照射臭氧时，又会使其分解。下列说法中正确的是A 打雷时也能产生臭氧，臭氧分子是直线型分子B 臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均须吸收能量C 臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定D 向大气中排放氮的氧化物和氟氯代烃均能加快臭氧的分解211999 年美国科学杂志报道：化学家已经人工合成出氧的第三种同素异形体O
12、4。请根据氧的成键特点，写出O4的结构简式。中学综合学科网第 4 页 共 13 页http:/22科技人员开发出一种被褥杀菌、脱臭的新装置。装置在 100V 电压下使空气放电，生成一种单质A。A 可以与呈臭物质反应并杀菌，A 的分子式是，所起的反应属于_反应。23在复印室工作时会闻到一股特殊的气味，离复印机越近，该气味越浓。若用湿润的 KI 淀粉试纸接近该气体，则试纸会变蓝。此物质的化学式是，它与 KI 溶液反应的离子方程式为。24除去高压锅炉用水中溶解的氧气常用的试剂有N2H4（肼）、Na2SO3。（1）写出两种试剂和O2的反应方程式：。（2）除去等质量的O2，所耗 N2H4（32g/mol
13、）、Na2SO3（126g/mol）质量之比为。（3）与 N2H4相比，用Na2SO3的缺点是。252000 年美国科学杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它是由 4 个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。O4分子的结构如下图所示，是平面型分子，键角为 120。四个氧原子以一个O 原子为中心，与另外三个O 原子分别构成一个非极性共价键；中间 O 原子提供三个电子，周围三个 O 原子各提供 1 个电子，构成一个特殊的化学键四个O 原子均等地享有这6 个电子，请回答：（1）O4固体属于 _晶体（填“原子”、“离子”、“分子”、“金属”）（2）O4与氧气的关系
14、是_，它们之间的转化是否为氧化还原反应_（填是或否）。（3）O4具有强氧化性，能将Fe2氧化为 Fe3，试配平：O4Fe2Fe3H2OO2在该反应中，当生成1 mol O2，转移电子的物质的量为_mol。26实验室用下列方法测定某水样中 O2的含量（1）用如图所示装置，使水中溶解的 O2在碱性条件下将Mn2氧化成MnO(OH)，反 应 的 离 子 方 程 式 为_ 打开止水夹a 和 b，从 A 处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是_ 用注射器抽取20.00mL 某水样从 A 处注入锥形瓶中。再分别从A 处注入含mmol 的 NaOH 溶液及过量的MnSO4溶液。完成上述操作后，关闭a、b 将
15、锥形瓶中溶液充分振荡。（2）用 I将生成的MnO(OH)2再还原为 Mn2，反应的离子方程式为MnO(OH)22I4HMn2I23H2O，实验步骤：打开止水夹a、b，分别从A 处注入足量NaI 溶液及含nmol H2SO4的硫酸溶液。重复的操作。（3）用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤?中生成的I2，反应方程式为：I22Na2S2O3 2NaINa2S4O6，实验步骤：中学综合学科网第 5 页 共 13 页http:/取下锥形瓶，向其中加入23 滴_作指示剂。用 0.005mol/L Na2S2O3溶液滴定到终点。（4）计算，滴定过程中，滴定前后滴定管中的液面读数如图则滴定所用Na2S2O3溶液的体
16、积为 _mL。经计算，此水样氧（O2）的含量为（单位：mg/L）_ 本实验所加NaOH 溶液和 H2SO4溶液中 m 和 n应有一定量的关系，即应加适量的H2SO4使溶液呈 _（填“酸性”“碱性”或“接近中性”）271994 年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如右图：呈V 型，键角 116.5o。三个原子以一个O 原子为中心，与另外两个 O 原子分别构成一个非极性共价键；中间O 原子提供2 个电子，旁边两个O 原子各提供 1 个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部分）三个O 原子均等地享有这4个电子。请回答：（1）臭
17、氧与氧气的关系是（2）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是（）A H2O B CO2C SO2D BeCl2（3）分子中某1 原子有1 对没有跟其它原子共用电子叫孤对电子，那么O3分子有_对孤对电子。（4）O3分子是否为极性分子（是 or 否）（5）O3与 O2间的转化是否为氧化还原反应（若否，请回答 A 小题；若是，请回答 B 小题）A O3具有强氧化性，它能氧化PbS为 PbSO4而 O2不能，试配平：PbSO3PbSO4O2 B O3在催化剂作用生成1molO2转移电子数mol 28已知Mn(OH)2极容易被O2氧化生成棕色的MnO(OH)2，后者在酸性介质中溶解并能定量氧化I为 I
18、2。而 Na2SO3又能与 12作用生成Na2S4O6。据此，请拟定一个测定水中溶解氧的方法，要求简单说明原理并写出有关化学方程式。29用氯酸钾加热分解法制得的氧气常含有微量的氯气和臭氧。为测定氯气和臭氧的含量，将氯酸钾受热分解后所得气体V1L 通过足量的KI 溶液，所得气体干燥后体积为V2L（标准状况）。再用 Na2S2O3溶液逐滴滴定测KI 溶液中的I2，反应如下：O32KI H2OO2I22HOH Cl22KI I2 2KCl I22Na2S2O32NaINa2S4O6若 V11.00L，V20.98L，滴定时消耗0.10mol/L 的 Na2S2O3溶液 0.0267L，求氯酸钾受热分
19、解得到的气体里 Cl2和 O3的体积分数。30（1）测定水中溶解O2的量（DO）的方法：量取水样置于瓶中，加入NaOH和 MnSO4并迅速加塞，反应完全后迅速打开塞子加入KI 和 H2SO4，用0.0500mol/L 的Na2S2O3溶液滴定生成的I2，达终点时消耗了0.00105L。请写出有关反应的化学方程式并计算水样中的含O2量（g/L）。（附 20时正常情况下水中溶解O2的量为9.2103 g/L）（2）使水中有机物氧化，有机物中CCO2，HH2O，NNO3，所需的 O2量叫生中学综合学科网第 6 页 共 13 页http:/化耗氧量（BOD）。BOD 是表示水体污染程度的一种指标，BO
20、D 越大表示水体受污染越严重。一种测定BOD 的方法是：取一定体积的水样和适当体积已知O2含量的 NaCI 溶液混合，密封后在20保持 5d，而后测定混合溶液中的O2量，由此求出BOD。另一种测定方法是：用已知量的K2Cr2O7氧化水样中的有机物，再用已知浓度的Fe2离子返滴过量的K2Cr2O7，求出 BOD。（对于同一种水样，按第二种方法测得的BOD 常高于第一种方法所得到的结果是可以理解的）若水体中BOD 大于水体从周围获得的O2量，有机物就发生腐烂，鱼类和水生植物就不可能生存。常温下鱼类不可能生存于含O2量小于 0.004gL1的水体中。某水体中含0.0010%有机物（C6H10O5表示
21、），请用计算说明鱼类能否生存于该水体？31环境监测测定水中溶解O2的方法是：量取 a mL 水样，迅速加入MnSO4溶液及含有NaOH 的 KI 溶液，立即塞好塞子，振荡使反应均匀。开塞，迅速加入适量H2SO4，此时有 I2生成。用 Na2S2O3溶液（浓度为 bmol/L）和 I2反应，消耗了V mL（以淀粉为指示剂）。有关反应的方程式为：2Mn2 O24OH2MnO(OH)2（反应很快）MnO(OH)22I4HMn2 I2 3H2O I22S2O322IS4O62（1）水中溶解O2量（以 O2mg/L 为单位）为。（2）I2和 S2O32反应以淀粉为指示剂，达终点时溶液颜色如何变化？（3）
22、加 MnSO4及含 KI 的 NaOH 溶液后振荡时，塞子米塞紧（设振荡时未溅出溶液）。测定结果将比“?”高或低；或和“?”相同，说明理由。（4）开塞到加H2SO4前的时间间隔很长。测定结果比“?”高或低，或和“?”相同？说明理由。32水中氧的含量测定步骤如下：步骤 1：水中的氧在碱性溶液中将Mn2氧化为 MnO(OH)2。步骤 2：加入碘离子将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2离子。步骤 3：用硫代硫酸钠标准溶液滴定步骤2 中生成的碘。有关的测定数据如下：Na2S2O3溶液的标定。取25.00 mL KIO3标准溶液（KIO3浓度：174.8 mg L1）与过量 KI 在酸性介质中反应，用
23、Na2S2O3溶液滴定，消耗12.45 mL。取20.0下新鲜水样103.5mL，按上述测定步骤滴定，消耗Na2S2O3标准溶液11.80mL。已知该温度下水的饱和O2含量为 9.08 mgL1。在 20.0下密闭放置5 天的水样102.2mL，按上述测定步骤滴定，消耗硫代硫酸钠标准溶液6.75 mL。（1）写出上面3 步所涉及的化学反应方程式。（2）计算标准溶液的浓度（单位mol L1）。（3）计算新鲜水样中氧的含量（单位mg L1）。（4）计算陈放水样中氧的含量（单位mg L1）。（5）以上测定结果说明水样具有什么性质？33在一定条件下，选用强氧化剂处理一定量水样时所消耗氧化剂的量，可以相
24、对表示氧化水中还原性有机物即“需氧有机物”所需氧气的量。因此，若把每升水所能消耗氧中学综合学科网第 7 页 共 13 页http:/化剂的量换算成相当量的O2（mg/L），就称为被测水样的“化学需氧量”，符号是COD。所用氧化剂有K2Cr2O7和 KMnO4两种。使用K2Cr2O7测定的 COD，表示为CODCr。使用KMnO4测定水中需氧有机物，一般只适用于需氧有机物含量较低的天然水体，此时所得每升水 KMnO4的耗用量（mg/L），就直接用来表示水体中需氧有机物的相对含量，特称为“高锰酸盐指数”。我国按水质从高到低，将地面水环境的质量标准分成5 类，其中的高锰酸盐指数、CODCr和与此相关
25、的每升水中所含溶解氧的量（mg/L）三项参数标准，如下表所示：参数类类类类类高锰酸钾指数2 4 6 8 10 溶解氧饱和率 90%6 5 3 2 CODCr15 以下15 以下15 20 25 试按下列要求分析表中的数据：（1）类水域为农业用水区，与集中式生活饮用水水源地二级保护区的类水域相比，为高锰酸盐指数和CODCr所表明的水中需氧有机物控制量的最大极限值，前者是后者的倍。（1）类水域，作为源头水的国家自然保护区，其高锰酸盐指数的标准为小于2，溶解氧标准为接近空气中O2在水中的饱和数据（饱和率为90%时的数据约为8.4mg/L）。规定两者数据一低一高的根据是（3）取 100.00mL 水样
26、，按操作规定，加入5mL 1 3 H2SO4酸化后，在沸水浴中能与 2.50mL 的 0.0020mol/L KMnO4溶液反应而刚好使红色褪去。则该水样的高锰酸盐指数为，符合一般工业用水区的类水域的该项参数标准。（4）现有某废水样品20.00mL，加入 10.00mL 0.0400mol/L K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2 小时。在指示剂存在下用0.100mol/L Fe(NH4)2(SO4)2溶液滴定多余的 K2Cr2O7，共用去Fe(NH4)2(SO4)2溶液 12.00mL。写出 K2Cr2O7与 Fe(NH4)2(SO4)2反应的方程式，并计算该废水水样的COD
27、Cr。34化学需氧量（COD）是水体质量的控制项目之一，它是量度水中还原性污染物的重要指标。COD 是把用强氧化剂（我国采用K2Cr2O7）处理一定量水样时所消耗的氧化剂的量，并换算成以O2作为氧化剂时，1L 水样所消耗O2的质量（mg/L）。现有某废水样品20.00mL，加入 10.00mL 0.0400mol/L K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2小时。在指示剂存在下用0.100mol/L Fe(NH4)2(SO4)2溶液滴定多余的K2Cr2O7，共用去Fe(NH4)2(SO4)2溶液 12.00mL。（1）已知 K2Cr2O7在酸性溶液中作氧化剂时，还原成Cr3+离子，
28、Fe2+离子氧化成Fe3+离子。写出K2Cr2O7与 Fe(NH4)2(SO4)2在 H2SO4存在下反应的化学方程式。（2）计算 20.00mL 废水所消耗的K2Cr2O7的物质的量。（3）计算在废水水样的COD（4）在锻造、机械、印染、造纸、电镀、蓄电池等工厂所排放的污水中，COD 特别高的是35 太阳是银河系中极为普通的一颗恒星，剧烈的热核反应使之不断地向外辐射能量。太阳辐射的能量绝大部分集中在紫外波段、可见光波段和红外波段，它们的能量分别占总辐射能的9%、44%和 47%。中学综合学科网第 8 页 共 13 页http:/地球的大气层中，基本不变的成分为氧、氮、氩等，占大气总量的99.
29、96%，可变气体成分主要有CO2、水汽和臭氧等，这些气体的含量极小，但对大气物理状况的影响极大。大气臭氧层一般是指高度在离地面1015km 的大气层，其中臭氧的浓度很低，将它折合成标准状态，其总累积厚度也不过0.3cm，其含量虽小，但对地球上的气候和生物影响很大。（1）大气压强P 随距地面高度Z 的增大而减小，经验公式为PZP0eZ/8000，其中P0为地表的气压值，e2.718。若臭氧层集中在24km 的高空处，设在该高度处的温度为50。试估算臭氧层的厚度。（2）简要说明臭氧层对地球生物圈的意义。（3）臭氧的生消可以简化成如下的反应方程：高层大气中的一个重要的光化学反应是氧分子吸收太阳辐射中
30、波长0.24um 的光子，离解为氧原子，即 O2hv（0.24um）OO 由此可形成一系列的反应，其中最重要的是氧原子和氧分子在第三体（M）的参与下形成臭氧，其反应方程为这里的M 主要是氧分子或氮分子，它们是在反应过程中同时满足能量守恒和动量守恒所必须的。臭氧在 0.18um 的辐射作用下，能离解成氧分子和氧原子，其反应方程为（4）人类的活动所产生的一些气体，能对大气中的臭氧起到破坏的作用。使其含量减少，将造成严重后果，直接威胁到人类的生活和生存。近些年来，屡有在南极或北极，甚至在西藏出现臭氧黑洞的报道，引起人们极大的关注。简要说明人类活动产生的哪些气体对大气臭氧层能起破坏作用。（5）人类大量
31、燃烧矿物燃料放出大量的CO2，使大气中的CO2浓度不断增大，这将对人类造成哪些后果？C 组362000 年美国科学杂志报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它由4 个氧原子构成的O4分子，专家认为它液化后的能量密度比普通氧分子高得多。（1）O4分子可看作2 个 O2聚合得到。试解释O2为什么能聚合成为O4？（2）试判断O4的结构。（3）从结构的角度解释O4和 O2分子的稳定性、氧化性强弱。37在海拔 20km 40km 的高空，少量臭氧（10ppm）吸收了太阳的大部分（95%99%）有害紫外辐射。而在地球近表面，小到只有 0.2ppm 的臭氧却能促进光化学反应造成有害烟雾，因此，人们力图保护
32、高空大气层中的臭氧，防止地球近表面臭氧浓度增加，已知臭氧分解反应：O3（g）O（g）2O2（g）。此分解反应可通过高空大气层中某些微量组分（例如 NO 和 Cl 原子）的催化作用实现。（1）分别写出以NO 和 Cl 原子为催化剂的臭氧分解的分步反应方程式；（2）高空大气层中致冷剂CFCl3和雾化剂CF2Cl2的存在有何危害？写出有关反应方程式；（3）世界上许多科学家强烈反对发展超高音速运输（SST）机，其主要理由是什么？38离地面 1050km 的大气层称为同温层（或平流层），层内空气稀薄，但可发生光化学反应：O2OO，O2OO3，形成了臭氧层。由于臭氧又可发生光化学反中学综合学科网第 9 页
33、 共 13 页http:/应：O3O2O，O3O2O2，使宇宙中紫外光在照射到地面时，大大地削弱。（1）试计算O2的键能和O3中 O 与 O 原子之间的键能（kJ/mol）（已知：光速c 3108m/s，普朗克常数h6.621034Js）（2）画出臭氧分子的空间构型。（3）试说明O2与 O3分子中化学键数目及类型。39水中溶解氧的测定（按照Winekler 步骤）原理：在碱性溶液中，水溶液中的溶解氧，可以氧化Mn(OH)2成为水合的Mn3氧化物，为了简化起见可以写成Mn(OH)3这个简化对形成Mn4化合物是无效的，不算数的）。在酸性溶液中，Mn2离子氧化 I离子成为碘，然后生成的碘用硫代硫酸钠
34、溶液滴定。已知：溶度积：Mn(OH)2Ksp1013Mn(OH)3Ksp 1036气体常数：R 8.315JK1mol1 操作条件：注：为了减少容积的变化，试剂以固体形式（NaOH 片），或者以浓溶液形式（硫酸）加入。（1）水试样放在公用桌的一个大容器中，在 250mL 磨口锥形瓶中放入二粒玻璃小珠，然后加入水试样直到瓶口边缘（充满），在此阶段的操作中，锥形瓶应该放在一个提供给你的盆中，以免水溢出流到实验桌上。测量试样水的温度，作好记录。（2）在向水中加入试剂时，避免任何试剂的损失：加入 2g MnCl2，事先称重准确到0.1g 内，并保存在小袋中。加入约8g NaOH（溶液变成碱性，pH14
35、）。（3）把锥形瓶用瓶塞塞好，避免在瓶中有空气泡，回荡锥形瓶直到NaOH 和 MnCl2全部溶解。一个棕色的沉淀形成了。（4）此溶液在锥形瓶中，至少静待30min。（5）打开锥形瓶的瓶塞，在玻璃棒搅拌下一滴滴地加太浓H2SO4，直到你确认得到了一个酸性溶液（用 pH 试纸检查）；并检查沉淀确已全部消失。H2SO4可在公用桌上找到。（6）在锥形瓶中加入3g KI，事先称重准确到0.1g 以内，并放在小袋中；塞好锥形瓶；摇荡到 KI 全部溶解，溶液应该是清的。（7）把锥形瓶中的溶液取出50.mL，并用 x mol/L（x 的值将在实验室布告板上公布）的硫代硫酸钠溶液滴定。滴定的终点指示剂可以用Th
36、iodene（它相当于淀粉），应该在快到满定等当点时才加入少量Thiodene 固体，并使其溶解。中学综合学科网第 10 页 共 13 页http:/解释与结果：（1）说明用溶解氢氧化Mn2只有在碱性溶液中才是可能的。（2）写出反应方程式：在碱性溶液中，溶解氧和Mn(OH)2的反应；Mn2离子和 I离子的反应；碘和硫代硫酸钠的反应。（3）测出达到滴定等当点时的硫代硫酸钠溶液的体积。（4）写出把水中溶解氧浓度（以mol/L表示）和在达到滴定等当点时所需的硫代硫酸钠溶液的体积联系起来的关系式。计算水中溶解氧的浓度。导出 1L 水中（处在室温下）溶解的氧，在273K 和压力为 101325Pa 时，
37、所占的体积（以 mL 表示），并指出水的温度。中学综合学科网第 11 页 共 13 页http:/参考答案（46）1 B 2 C 3 B 4 A、D 5 D 6 A、B 7 D 8 C 9 C 10 B 11 B、C 12 C 13 A 14（1）23 32（2）32（3）5/10715（1）臭氧KOH（2）0.2mol 16 O3ClO2ClO 反应的净结果：OO32O2D 17 臭氧的强氧化性O3 2KIH2OO2I22KOH O3KI 18（1）分子中原子个数不同（2）木条复燃，且比在氧气中燃烧更加剧烈（3）O3放电2O3（4）严格执行环保法；废气应处理后排放，严禁使用氟里昂等制冷剂（5
38、）O3SO2微热SO319 从实验结果可知，设计是失败的。其原因是燃烧生成的CO2在水中溶解度较小，当O2不足时还生成不溶于水的CO，同时由于管内气体受热后体积膨胀，所以冷却后管内上升的水位远远低于1/5。即使换成NaOH 溶液，因生成的CO2量少，也不可能达到预期的实验目的用木炭燃烧来测定O2在空气中的体积分数是不科学的。所选择的可燃物一定要只易与空气中的O2反应，且产物最好是固体或极易溶于水的气体，如用红磷。20 C、D 21 22 O3氧化（或答：氧化还原）23 O3O32IH2OO2I22OH24（1）N2H4O2N22H2O 2Na2SO3O22Na2SO4（2）863（3）Na2S
39、O4为电解质，对锅炉材料有腐蚀作用（或加速了电化学腐蚀作用）25（1）分子（2）互为同素异形体；否（3）1；4；4；H；4；2；1；4 26（1）2Mn2 O24OH2MnO(OH)2赶走装置内空气，避免空气中O2的干扰（3）淀粉溶液（4）4.70mL 9.4mg/L 接近中性27（1）同素异形体；（2）C（3）5（4）是（5）A 1，4，1，4 B4/9 28 将水中氧收集（固定）：取一定量水样加入Mn(OH)2，令 O2生成 MnO(OH)2：Mn(OH)2中学综合学科网第 12 页 共 13 页http:/1/2O2 MnO(OH)2将固定的O2定量转变为I2，为此，加入KI 溶液并用H
40、2SO4酸化：MnO(OH)22I4HMn2 I2 3H2O 用已知浓度的Na2S2O3溶液滴定I2：2S2O32I2S4O622I。实验时，加入几滴淀粉溶液，至蓝色消失。记下所消耗的Na2S2O3体积。由此，根据化学方程式的计量关系，即可求出水样中所含的O2量。29 氯气 0.0008928mol，臭氧 0.0004421mol 30（1）水样中含O2量为 8.4103g L1。（2）0.012g（大于 20时正常溶解的O2量 9.2103gL1），鱼类不能生存。31（1）8000bV/a（O2mg/L）（2）浅蓝紫变为无色（3）比“?”的结果高，因空气中O2溶入（4）比“?”的结果高，因空
41、气中O2溶入32（1）步骤 1：2Mn2+O24OH2MnO(OH)2步骤 2：2I MnO(OH)24H+Mn2+I23H2O 或 3IMnO(OH)24H+Mn2+I33H2O 步骤 3：I22S2O322IS4O62或 I32S2O323IS4O62（2）9.841103molL1（3）8.98mg L1（4）5.20mg L1（5）表明水样里存在好氧性（或喜氧性）微生物或者存在能被氧气还原的还原性物质33（1）5/3（分别用KMnO4和 K2Cr2O7为氧化剂监测同一天然水体中需氧有机物含量的测定数据，因氧化剂的不同和数据表示方法的不同而有差异，但由于同为化学氧化，氧化剂的不同还不致失
42、去测定数据的高度相关性，所以天然水体水质标准中所定高锰酸盐指数和CODCr的上限数据，都一样用来表示水中需氧有机物容许含量的相对最大极限值。）（2）水中需氧有机物含量低（因为氧化需氧有机物的氧化剂用量，与氧化需氧有机物的氧气实际消耗量呈正相关，所以高锰酸盐指数（或CODCr）低，就应水体消耗溶解氧少，而水中溶解氧含量高，根据是水中需氧有机物的含量低。）（3）7.9mg/L，（MnO4的红色刚好褪去，表示已按操作规定相对完成了水中需氧有机物的氧化。故可用题给数据计算高锰酸盐指数。）（4）K2Cr2O7 6(NH4)2Fe(SO4)27H2SO4K2SO4 Cr2(SO4)33Fe2(SO4)36
43、(NH4)2SO47H2O 480mg/L 34（1）K2Cr2O76(NH4)2Fe(SO4)27H2SO4 K2SO4Cr2(SO4)33Fe2(SO4)3 6(NH4)2SO47H2O（2）2.000104mol/L（3）COD480mg/L（4）印刷厂、造纸厂35（1）D4.9cm（2）过量照射紫外线会破坏生物蛋白质和基因物质，造成细胞死亡；会使皮肤产生红斑、色素沉着、皮肤癌发病率增多；可伤害眼睛，引起眼急性角膜炎、白内障和失明。臭氧层对紫外线有吸收作用，能阻挡高能量的紫外线辐射到地表，对地球的生物起到保护作用，因此，臭氧层的存在对地球的生物至关重要。（3）O2OM O3M O3hv（
44、0.18um O2O（4）人类活动中产生的氮氧化物和氟利昂等气体对臭氧层起破坏作用。喷气飞机排放大量的 NO，一些农药、杀虫剂等能排放N2O，作为制冷剂在制冷系统中广泛使用的中学综合学科网第 13 页 共 13 页http:/氟利昂等。（5）CO2气体对红外辐射有强烈的吸收作用，若大气中含有较多的CO2，可把大部分地表的红外辐射吸收掉，使大气的温度升高，造成“温室效应”。36（1）从分子轨道的角度看，O2分子中有三电子键，属于奇电子，奇电子物质能够聚合；若从加成反应的角度看，O2中存在 OO 键，因此能够2 分子加成。（2）从上一问的解释可以得出O4的结构为：OOOO（平面结构）；（3）由于
45、O4中氧氧键为单键，加之分子的张力较大，因此O4的稳定性较O2低，氧化性因而较O2强。37（1）（略）（2）CFCl3和 CF2Cl2在高空（O3层上边缘）200nm 紫外光照射下分解放出Cl 原子，促进 O3分解；（略）（3）因燃料燃烧时尾气中有NO，处于 O3层下边缘，可促进O3分解：（略）38（1）吸收 240nm 波长的光后，发生分解反应。因为Ehc/498.15kJ/mol，所以分子的键能为498.15kJ/mol，O2吸收 340nm 波长的光后，E351.64kJ/mol，即 O3分子中的 OO 键能为 424.90kJ/mol。（2）O3分子的空间构型为V 型（3）O2分子中，
46、有一个 键，两个三电子键。O3分子中，有两个 键，一个 43键。39 量取溶液的体积和测量水样的温度要准确，用硫代硫酸钠溶液滴定最好做两次。（1）在碱性溶液中O2/H2O 的标准电极电位大于Mn(OH)3/Mn(OH)2的标准电极电位；而在酸性溶液中Mn3/Mn2的标准电极电位大于O2/H2O 的标准电极电位，故只有在碱性溶液中氧才能氧化Mn(OH)2。（2）4Mn(OH)2 O22H2O4Mn(OH)3 2Mn32I 2Mn2I2 I2 2S2O322IS4O62（3）滴定操作时，等当点要控制适当。（4）氧浓度c4xVS2O32/50.00 mol/L（VS2O32的单位：mL）由氧浓度c求出室温下1L 水溶解氧物质的量n，在 273K 和 101325Pa 时所占体积为22.4n L，即 22400n mL。