2020 年全国高中学生化学竞赛 (初赛 )试
卷
题号 第一 第二 第三 第四 第五 第六 第七 第八 题 满分 题 13 题 19 题 10 题 10 题 12 题 15 题 11 10
得分 第一题 次磷酸 H3PO2是一种强还原剂，将它加入 CuSO4 水溶液，加热 到 40 ～50 ℃，析出一种红棕色的难溶物 A 。经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫 酸的混合物；X射线衍射证实 A 是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿 (ZnS), 组 成稳定；A 的主要化学性质如下：
(1) 温度超过 60 ℃，分解成金属铜和一种气体； (2) 在氯气中着火； (3) 与盐酸应放出气体。 1) 写出 A 的化学式。
2) 写出 A 的生成反应方程式。
3) 写出 A 与氯气反应的化学方程式
4) 写出 A 与盐酸反应的化学方程式
第二题 PCl5 是一种白色固体，加热到 160 ℃不经过液态阶段就变成蒸气， 测得 180 ℃下的蒸气密度 (折合成标准状况 )为9.3g/L, 极性为零， P—Cl 键长为 204pm 和 211pm 两种。继续加热到 250 ℃时测得压力为计算值的两倍。 PCl5 在加压下于 148 ℃液化，形成一种能
导电的熔体，测得 P— Cl 的键长为 198pm 和 206pm 两种。 (P、Cl 相对原子质量为 31.0 、35.5)
(1) 180℃下 PCl5 蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画出立
体结构。
(2) 在 250℃下 PCl5 蒸气中存在什么分子？为什么？写出分子式，画
出立体结 构。
(3) PCl5 熔体为什么能导电？用最简洁的方式作出解释
(4) PBr 5气态分子结构与 PCl5相似，它的熔体也能导电， 但经
测定其中只存 在一种 P-Br 键长。 PBr 5 熔体为什么导电？用最简洁的形式作出解释。
第三题 用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：
CuFeS2 + SiO 2 + O 2 → Cu + FeSiO 3 + SO 2 事实上冶炼反应是分步进行的。 (1) 黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫 化亚铁；
(2) 硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁，并与二氧化硅反应生成矿
渣；
(3) 硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜； (4) 硫化亚铜与氧化亚铜反
应生成铜。
1) 写出上述各个分步反应的化学方程式。
(1) (3)
(4)
2）给出总反应方程式的系数。
3）据最新报道 , 有一种叫 Thibacillus ferroxidans 的细菌在氧气存
在下可以
将黄铜矿氧化成硫酸盐。 反应是在酸性溶液中发生的。 试写出配平的
化学方程式。
4）最近我国学者发现，以精 CuFeS2 矿为原料在沸腾炉中和 O2 （空气）反应 , 生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到 CuSO
4·5H 2O，成本降低了许多。实 验结果如下：
沸腾炉温度 560 / ℃ 生 水溶性 Cu/% 90.12 成 酸溶性 Cu/% 92.00 物 酸溶性 Fe/% 8.56 回答如下问题：
580 91.24 93.60 6.72 600 93.50 97.08 3.46 620 92.38 97.82 2.78 640 89.96 98.16 2.37 660 84.23 98.19 2.28 （1） CuFeS 2和 O2 主要反应的方程式为
（2） 实际生产过程的沸腾炉温度为 600 ～620 ℃。控制反应温度的
方法是：
(3) 温度高于 600 ～620 ℃生成物中水溶性 Cu (%) 下降的原因是：
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