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2023年北京大学中学生化学春季研讨营试题

无机化学部分参考答案2023.6.22

第1题（8分）水样分析

羟胺（H2NOH）是一种常见的化工原料，常用于农药制备。实际生产中，羟胺一般会过量

加入以保证反应充分进行。因此，羟胺在废水中或多或少都会有残留。通常需要将废水中的羟

胺氧化，才再进行下一步处置。取25.00mL废水样品，加入过量Fe（III）充分反应（反应

1）,放出笑气，用0.01528mol・L-】K2Cr2O7测定产生的Fe（II）（反应2）,消耗14.48mL。

11-写出反应1和反应2的方程式

21-计算该废水样品中羟胺的浓度（molLi）

1-1反应1：4Fe3++2NH2OH=N2O+4Fe2++4H++H2O（2分）

共4分反应2：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O（2分）

Cr2O72-〜6Fe2+〜3NH2OH（1分）

1-2

h（NH2OH）=3H（Cr2O72-）=3X0.01528X14.48XIO3L=6.638XIO4mol（2分）

共4分

c（NH2OH）=n!V=0.02655（1分）

第2题（18分）确定材料的组成

在钮系高温超导材料的探索中，得到样品Bi2Sr2CaCu2Ox,其中Cu可存在的价态为+2和

+3,Bi的可价态为+3和+5。设计如下实验测定两种元素的平均氧化态。

实验A：将102.3mg样品（Bi2Sr2CaCu2Ox,式量为760.4+16.00%）溶于100.0mL含有2.000

mmol-L1CuC1的1molL1HC1溶液中，以库仑滴定法测定过量的Cu+,结果为0.1085mmol。

实验B：将94.6mg样品溶解于100.0mL1.000mmolL1FeCl2的酸性溶液中。以库仑滴定法测

定过量的Fe2+,结果为0.0577mmol。

21-写出实验A中样品溶解时涉及氧化还原反应的所有方程式。

22-写出实验B中样品溶解时涉及氧化还原反应的所有方程式。

23-求算样品中Bi和Cu的氧化数，确定化学式中x的值。

2-1（1）BiO3-+2Cu++4H+=BiO++2Cu2++2H2O（2分）

共4分（2）Cu3++Cu+=2Cu2+（2分）

2-2（1）BiO3-+2Fe2++4H+=BiO++2Fe3++2H2O（2分）

共4分（2）Cu3++1/2H2O=Cu2++1/2O2+H+（2分）

乃（Cu+,反应）=100.0mLX2.000m—0.1085mmol=0.0915mmol（1分）

zi（Fe2+,反应）=100.0mLX1.000m-0.0577mmol=0.0423mmol（1分）

2-31023

2x（n（Bi）+n（Cu））x=0.0915（1分）

共10分k7760.37+16.00^

946

2xn（Bi）x=0.0423（1分）

760.37+15.9994尤

1/II

联立，解得四^=1.00(1分)

n(Bi)

令n(Cu)=n(Bi)=n

有2x(3+〃)+4+2+2x(2+〃)=2x(1分)

解得〃=0.200,x=8.40(］分)