高中化学竞赛全套资料

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初赛基本要求

1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移液

管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。

2. 气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分

压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。

3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制(仪器的选择)。重

结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂(包括混合溶剂)的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。

胶体的分类。胶体的基本结构。

4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲

线(酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系)。酸碱滴定指示剂的选择。

以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。

5. 原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型(包括中性原子、正离子

和负离子)核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。

6.元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元

素从上到下性质变化一般规律;同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电子结构(电子层数、价电子层与价电子数)的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中的位置。半金属(类金属)。主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。

7.分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子(包括离子)

几何构型的解释。共价键。键长、键角、键能。σ键和π键。离域π键。共轭(离域)

体系的一般性质。等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相似相溶规律。对称性基础(限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心)。

8.配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见的配合物的中心离子(原子)和重要而常见

的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。螯合物及螯合效应。重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系(定性说明)。配合物几何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。

9.分子间作用力德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。10. 晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。晶胞(定义、晶胞参数和原子

坐标及以晶胞为基础的计算)。点阵(晶格)能。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型:NaCl、CsCl、闪锌矿(ZnS)、萤石(CaF2)、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。

11. 化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。

熵(混乱度)的初步概念及与自发反应方向的关系。

12. 离子方程式的正确书写。

13. 电化学氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。原电池。电极符号、电极

反应、原电池符号、原电池反应。标准电极电势。用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。电解池的电极符号与电极反应。电解与电镀。电化学腐蚀。常见化学电源。pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的说明。

14. 元素化学卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝。碱金属、碱土金属、稀

有气体。钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨。过渡元素氧化态。氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性。常见难溶物。氢化物的基本分类和主要性质。

常见无机酸碱的基本性质。水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出(不包括特殊试剂)和一般分离方法。制备单质的一般方法。

15. 有机化学有机化合物基本类型——烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、

醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物以及磺酸的命名、基本性质及相互转化。异构现象。加成反应。马可尼科夫规则。取代反应。芳环取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物质、基本性质、结构特征及结构表达式。

16. 天然高分子与合成高分子化学的初步知识(单体、主要合成反应、主要类别、基本性质、

主要应用)。

决赛基本要求

本基本要求在初赛要求基础上增加下列容,数学工具不涉及微积分。

1.原子结构四个量子数的物理意义及取值。氢原子和类氢离子的原子轨道能量的计算。s、

p、d原子轨道轮廓图及应用。

2.分子结构分子轨道基本概念。定域键键级。分子轨道理论对氧分子、氮分子、一氧化

碳分子、一氧化氮分子的结构和性质的理解及应用。一维箱中粒子模型对共轭体系电子吸收光谱的解释。超分子的基本概念。

3.晶体结构点阵的基本概念。晶系。根据宏观对称元素确定晶系。晶系与晶胞形状的关

系。十四种空间点阵类型。点阵的带心(体心、面心、底心)结构的判别。正当晶胞。

布拉格方程。

4.化学热力学基础热力学能(能)、焓、热容、自由能和熵。生成焓、生成自由能、标

准熵及有关计算。反应的自由能变化与反应的方向性。吉布斯-亥姆霍兹方程及其应用。

特霍夫等温方程及其应用。标准自由能与标准平衡常数。平衡常数与温度的关系。热化学循环。相、相律和单组分相图。克拉贝龙方程及其应用。

5.稀溶液的通性(不要求化学势)。

6.化学动力学基础反应速率基本概念。速率方程。反应级数。用实验数据推求反应级数。

一级反应积分式及有关计算(速率常数、半衰期、碳-14法断代等)。阿累尼乌斯方程及计算(活化能的概念与计算;速率常数的计算;温度对速率常数影响的计算等)。反应进程图。活化能与反应热的关系。反应机理一般概念及推求速率方程(速控步骤、平衡假设和稳态假设)。离子反应机理和自由基反应机理基本概念及典型实例。催化剂及对反应的影响(反应进程图)。多相反应的反应分子数和转化数。

7.酸碱质子理论缓冲溶液的基本概念。典型缓冲体系的配制和pH值计算。利用酸碱平

衡常数的计算。溶度积原理及有关计算。

8.Nernst方程及有关计算原电池电动势的计算。pH对原电池的电动势、电极电势、氧

化还原反应方向的影响。沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响。用自由能计算电极电势和平衡常数或反之。

9.配合物的晶体场理论化学光谱序列。配合物的磁性。分裂能、电子成对能、稳定化能。

利用配合物平衡常数的计算。络合滴定。软硬酸碱。配位场理论对八面体配合物的解

释。

10.元素化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平。

11.自然界氮、氧、碳的循环。环境污染及治理、生态平衡、绿色化学的一般概念。

12.有机化学描述性知识达到国际竞赛大纲二级水平(不要求不对称合成,不要求外消旋体

拆分)。

13.氨基酸、多肽与蛋白质的基本概念。DNA与RNA。

14.糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纤维素与淀粉。

15.有机立体化学基本概念。构型与构象。顺反异构(trans-、cis-和Z-、E-构型)。对映异

构与非对映异构。endo-和exo-。D,L构型。

16.利用有机物的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。

17.制备与合成的基本操作用电子天平称量。配制溶液、加热、冷却、沉淀、结晶、重

结晶、过滤(含抽滤)、洗涤、浓缩蒸发、常压蒸馏与回流、倾析、分液、搅拌、干燥。通过中间过程检测(如pH、温度、颜色等)对实验条件进行控制。产率和转化率的计算。实验室安全与事故紧急处置的知识与操作。废弃物处置。仪器洗涤和干燥。

实验工作台面的安排和整理。原始数据的记录与处理。

18.常见容量分析的基本操作、基本反应及分析结果的计算。容量分析的误差分析。

19.分光光度法。比色分析。

马可尼科夫规则

他对于凯库勒的有机分子机构学说很有兴趣,并使之有了一个重大发展。当时,人们普遍认为,碳原子只能形成六碳环。诚然,六碳环最稳定,也最容易生成,但马尔科夫尼科夫证明这并不是唯一的可能。1879年,他制成了四碳环化合物;1889年,他又实现了七碳环化合物。他还指出了氯原子和溴原子与含双键碳链的连接特点。这一特点的成因是半个世纪后泡利,由共振说解释清楚的,不过,人们现在仍称这种加成过程遵从马尔科夫尼科夫规则。

马可尼科夫(马尔科夫尼科夫)规则,又叫马氏加成.

即"烯烃与氢卤酸的加成,氢加在氢多的碳上".

出现马氏规则的原因是:取代基越多的碳正离子越稳定也越容易形成.这样占主导的取

代基多的碳就优先被负离子进攻加成.

在烯烃的亲电加成反应过程中,氢正离子首先进攻双键(这一步是定速步骤),生成一个碳正离子,然后卤素负离子再进攻碳负离子生成产物。立体化学研究发现,后续的卤素负离子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的,也就是反式加成。

如丙烯与HBr的加成:

CH-CH=CH+ HBr → CH-CHBr-CH第一步,HBr电离生成H和Br离子,氢离子作为

亲电试剂首先进攻C=C双键,形成这样的结构.

第二步,由于氢已经占据了一侧的位置,溴只能从另外一边进攻。根据马氏规则,溴与2-碳成键,然后氢打向1-碳的一边,反应完成。

水、硫酸、次卤酸等都可以进行亲电加成,且它们的加属于马氏加成即它们都符合马可尼科夫规则.

螯合物

金属EDTA螯合物

螯合物是(旧称络盐)是由中心离子和多齿配体结合而成的具有环状结构的配合物。螯

合物是配合物的一种,在螯合物的结构中,一定有一个或多个多齿配体提供多对电子与中心体形成配位键。“螯”指螃蟹的大钳,此名称比喻多齿配体像螃蟹一样用两只大钳紧紧夹住

中心体。

螯合物通常比一般配合物要稳定,其结构中经常具有的五或六元环结构更增强了稳定性。正因为这样,螯合物的稳定常数都非常高,许多螯合反应都是定量进行的,可以用来滴定。使用螯合物还可以掩蔽金属离子[1]。

可形成螯合物的配体叫螯合剂。常见的螯合剂如下:

乙二胺(en),二齿

2,2'-联吡啶(bipy),二齿

1,10-二氮菲(phen),二齿

草酸根(ox),二齿

乙二胺四乙酸(EDTA),六齿

值得一提的是EDTA (ethylenediaminetetracetic acid),它能提供2个氮原子和4个羧基氧原子与金属配合,可以用1个分子把需要6配位的钙离子紧紧包裹起来,生成极稳定的产物。其化学结构表示如下:

(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2 (下标)

螯合物在工业中用来除去金属杂质,如水的软化、去除有毒的重金属离子等。一些生命必须的物质是螯合物,如血红蛋白和叶绿素中卟啉环上的4个氮原子把金属原子(血红蛋白含Fe3+,叶绿素含Mg2+)固定在环中心。

螯合效应

定义

对同一种原子,若形成螯合物比单基配位体形成的络合物(非螯合物)要更加稳定,这种效应称作螯合效应。螯合物一般以五元环、六元环为最稳定,且一个络合剂与中心离子所形成的螯环的数目越多就越稳定。

产生原因

第一个原因:

Chelate effect 又叫Entropy effect Cd(H2O)42+ + 4CH3NH2 → Cd(CH3NH2)42+ + 4H2O DGo=-37.2KJ, DHo=-57.3KJ, DSo=-67.3J/oK Cd(H2O)42+ + 2en → Cd(en)22+

+ 4H2O DGo=-60.7KJ, DHo=-56.5KJ, DSo=+14.1J/oK

第二个原因

一只脚上了,另一只脚亦在不远处,以五、六圆环较为显著,七、八圆环则螯合效应很小,其Chelate Effect 可以忽略。

铂系元素

铂系元素几乎完全成单质状态存在,高度分散在各种矿石中,例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在,形成天然合金。在含铂系元素矿石中,通常以铂为主要成分,而其余铂系元素则因含量较小,必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石,因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。

铂系元素化学性质稳定。它们中除铂和钯外,不但不溶于普通的酸,而且不溶于王水。铂很易溶于王水,钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。

铂系元素都是稀有金属,它们在地壳中的质量分数估计为:

铂系元素几乎完全以单质状态存在,高度分散在各种矿石中,并共生在一起。

从铂系元素原子的价电子结构来看,除锇和铱有2个s原子外,其余都只有1个s电子或没有s电子。

形成高氧化态的倾向从左向右(由钌到钯,由锇到铂)逐渐降低。这一点和铁系元素是一样的。和其它各副族的情况一样,铂系元素的第6周期各元素形成高氧化态的倾向比第5

周期相应各元素大。其中只有钌和锇表现出了与族数相一致的+8氧化态。

我们从物理性质、化学性质两个方面来介绍铂系元素的通性。

⑴物理性质

铂系元素除锇呈蓝灰色外,其余都是银白色的。从金属单质的密度看,铂系元素又可分

为两组:第5周期的钌、铑、钯的密度约为12g·cm-3,成为轻铂金属;第6周期的锇、铱、铂的密度约为22g·cm-3,称为重铂金属。

铂系元素都是难熔金属,轻铂金属和重铂金属的熔、沸点都是从左到右逐渐降低。这六种元素中,最难熔的是锇,最易熔的是钯。熔沸点的这种变化趋势与铁系金属相似,这也可能是因为nd轨道中成单电子数从左到右逐渐减少(钌、铑、钯分别为3、2、0;锇、铱、铂分别为4、3、1),金属键逐渐减弱的缘故。

在硬度方面,钌和锇的特点是硬度高并且脆,因此不能承受机械处理。铑和铱虽可以承受机械处理,但也很困难。钯和铂,尤其是铂,极易承受机械处理,纯净的铂具有高度的可塑性。将铂冷轧,可以制得厚度为0.0025mm的箔。

⑵化学性质

铂系金属的化学性质表现在以下几个方面:

①铂系金属对酸的化学稳定性比所有其它各族金属都高。

钌和锇,铑和铱对酸的化学稳定性最高,不仅不溶于普通强酸,也不溶于王水中。

钯和铂都能溶于王水,钯还能溶于硝酸(稀硝酸中溶解慢,浓硝酸中溶解快)和热硫酸中。

②在有氧化剂存在时,铂系金属与碱一起熔融,都可以转变成可溶性的化合物。

③铂系金属不和氮作用。室温下对空气、氧等非金属都是稳定的,不作用。高温下才能

与氧、硫、磷、氟、氯等非金属作用,生成相应的化合物。

室温下只有粉状的锇在空气中会慢慢地被氧化,生成挥发性的四氧化锇OsO4,OsO4的蒸气没有颜色,对呼吸道有剧毒,尤其有害于眼睛,会造成暂时失明。

④铂系金属都有一个特性,即很高的催化活性,金属细粉的催化活性尤其大。

大多数铂系金属能吸收气体,特别是氢气。锇吸收氢气的能力最差,钯吸收氢气的能力最强。常温下,钯溶解氢的体积比为1:700,在真空中把金属加热到373K,溶解的氢就完全放出。氢在铂中的溶解度很小,但铂溶解氧的本领比钯强,钯吸收氧的体积比为1:0.07,而铂溶解氧的体积比为1:70。铂系金属吸收气体的性能是与它们的高度催化性能有密切关系的。

⑤铂系金属和铁系金属一样,都容易形成配位化合物。

不对称碳原子的R、S构型判断

在有机化学中,碳原子在形成有机分子的时候,4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。比如它们的沸点一样,溶解度和光谱也一样。但是从分子的组成形状来看,它们依然是两种分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样,看上去互为对应。由于是三维结构,它们不管怎样旋转都不会重合,如果你注意观察过你的手,你会发现你的左手和右手看起来似乎一模一样,但无论你怎样放,它们在空间上却无法完全重合。如果你把你的左手放在镜子前面,你会发现你的右手才真正与你的左手在镜中的像是完全一样的,你的右手与左手在镜中的像可以完全重叠在一起。实际上,你的右手正是你的左手在镜中的像,反之矣然。所以又叫手性分子。

所谓的不对称碳原子的R、S构型即有机化学中的旋光异构问题

R—拉丁字Rectus(右);S —拉丁字Sinister(左)

R/S标记法是根据手性碳原子上所连的四个原子或原子团在空间的排列方式来标记的。

用R/S标记构型的步骤为:

①按照大小次序规则,确定大小次序;

②将最小的原子或原子团置于距观察者最远处;

③观察其余三个原子或原子团由大到小的排列方式。

顺时针—— R;逆时针—— S。

狄尔斯-阿尔德反应

又称双烯合成。是共轭双烯体系与烯或炔键发生环加成反应而得环己烯或1,4-环己二烯环系的反应。1928年德国化学家O.P.H.狄尔斯和K.阿尔德在研究丁二烯与顺丁烯二酐作用时发现这类反应:在这类反应中,与共轭双烯作用的烯和炔称为亲双烯体。亲双烯体上的吸电子取代基(如羰基、氰基、硝基、羧基等)和共轭双烯上的给电子取代基都有使反应加速的作用。

这类反应具有很强的区位和立体选择性。当双烯和亲双烯体两者都有适当的取代基,使反应可能发生不同区位而得到两种产物时,事实上只有一种是主要的。例如异戊二烯与丁烯酮反应,以得到甲基-(4-甲基-3-环己烯基)-甲酮为主:

在立体化学方面,这类反应都是顺式加成的,而且当反应物有可能生成型和外型两种产物时,一般只得型化合物,例如环戊二烯与顺丁烯二酐的反应:

这些立体选择性不但符合大量的实验事实,而且在理论上也能用分子轨道对称守恒原理加以解释。

狄尔斯-阿尔德反应一般是可逆的,这种可逆性在合成上有时得到很好的应用。例如,在实验室要用少量丁二烯时,就可将环己烯进行热解制得。2-环丙烯基甲酸甲酯的合成也是利用了狄尔斯-阿尔德反应及其逆反应。

苯环上原有的取代基对新导入取代基有影响,这种影响包括反应活性和进入位置两个方

面。通常,苯环上原有的第一取代基称为定位基,从大量实验事实的分析总结中发现,定位基的定位作用遵循一定的规律,这一规律称为苯环上亲电取代反应定位规律(又称定位规则)。下面分别讨论定位基的类型;定位规则的理论解释;二元取代苯的定位规律;定位规律的应用。

(一)定位基的类型

1.邻、对位定位基。这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子不含不

饱和键(芳烃基例外),不带正电荷,且多数具有未共用电子对。常见的邻、对位定位基及其反应活性(相对苯而言)如下:

强致活基团:―NH2(―NHR,―NR2),―OH

中致活基团:―OCH3(―OR),―NHCOCH3(-NHCOR)

弱致活基团:―ph(―Ar),―CH3(-R)

弱致钝基团:―F,―Cl,―Br,―I

高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析

智浪教育-普惠英才文库 高中化学竞赛辅导练习参考答案与解析 第一章元素与化合物 第一节卤素 一.1.IO3-十5I-+6CH3COOH===3I2+6CH3COO-+3H2O 2.KI在潮湿空气里,在阳光的作用下会被空气氧化而产生紫黑色固体(或紫色蒸气),而KIO3不被空气氧化。4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-二.l.(1)主要反应:I2+2KClO3==2KIO3+C12↑ (2)可能的副反应:C12+H2O(冷)==HClO+HCl C12+H2O==2HCl+1/2O2 3C12+3H2O(热)==HClO3+5HCl I2+5Cl2+6H2O==2HIO3+10HCl 一步:I2+5H2O2? ?催化剂2HIO3+4H2O ?→ 二步:2HIO3+K2CO3==2KIO3+CO2↑+H2O 2.使氧化生成的I2再还原为碘化物 I2+2S2O32-==S4O62-+2I- 三.3I2+6OH-===IO3-+5I-+3H2O S2O32-+4I2+10OH-===2SO42-十8I-+5H2O S2O32-+2H+===SO2↑十S↓+H2O 4I-+O2+4H+===2I2+2H2O 四.加入过量KI生成I3-离子以减少I2挥发 1.在强酸性溶液中S2O32-遇酸分解,且I-易被空气氧化:(反应略);在碱性溶液中: S2O32-+4I2+10OH-===SO42-+8I-+5H2O 3I2+6OH-===IO3-+5I-+3H2O 上述到反应的发生,使定量反应难以准确. 2.前者,I2与S2O32-的反应速度大于I2与OH-的反应速度;后者,S2O32-与I2的反应速度大于S2O32-与H+的反应速度。 五.I2(反应略) 七.A CaF2 B H2SO4 C HF D NaF E NaHF2 九.紫2I-+CI2===I2+2CI- 棕紫2Br-+Cl2===Br2+2Cl- 棕红色I2+5Cl2+6H2O===2IO3-+5Cl-+12H+ 十.A AgNO3 B AgCl C [Ag(NH3)2]Cl D AgBr E Na3[Ag(S2O3)2] F Agl G Na[Ag(CN)2] H Ag2S (反应略) 十三.1.该固体一定含钠和碘,使煤气灯火焰显黄色表明钠的存在;不溶于NH3,而溶于强络合剂CN-或S2O32-的黄色银盐一定是碘化银。

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初赛基本要求 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移液 管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2.气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分 压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制(仪器的选择)。重 结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂(包括混合溶剂)的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。 胶体的分类。胶体的基本结构。 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲 线(酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系)。酸碱滴定指示剂的选择。 以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 5. 原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型(包括中性原子、正离子 和负离子)核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 6.元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元 素从上到下性质变化一般规律;同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电子结构(电子层数、价电子层与价电子数)的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中的位置。半金属(类金属)。主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。 7.分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子(包括离子) 几何构型的解释。共价键。键长、键角、键能。σ键和π 键。离域π键。共轭(离域)体系的一般性质。等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相似相溶规律。对称性基础(限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心)。 8.配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见的配合物的中心离子(原子)和重要而常见的配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等)。螯合物及螯合效应。重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系(定性说明)。配合物几何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。 9.分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。 10.晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。晶胞(定义、晶胞参数和原子 坐标及以晶胞为基础的计算)。点阵(晶格)能。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型:NaCl、CsCl、闪锌矿(ZnS)、萤石(CaF2)、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。 11.化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。 熵(混乱度)的初步概念及与自发反应方向的关系。 12.离子方程式的正确书写。

全国高中化学竞赛经典试题

全国高中化学竞赛试题集萃(五) 二、本题包括5小题,共29分。 26. (3分)如右图所示,在盛有水的烧杯中,等质量的铁圈和银圈的连接处,吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO 4溶液。 ⑴经过一段时间后,观察到的现象是(指金属圈) 。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 ⑵产生上述现象的原因是 。 27. (4分)以铜为阳极,石墨为阴极,用含3~5gNaOH 的15%NaCl 的混合溶液做电解液,外加电压为 1.5V 电解时,得到一种半导体产品(产率93%以上)和一种清洁能源,则它的阳极反应式为 ,阴极反应式为 ;电解也是绿色化学中一种有效工具,试以此为例,写出绿色化学的两点特征: 和 。 28. (10分)下图中E 是一种固体的非金属单质,A 、B 、D 、F 、G 、H 中都含有E 元素,A 、C 、F 、H 、G 都含有相同的阳离子,G 加入含碘的淀粉蓝色溶液,蓝色褪去。 ⑴试写出A ~H 的分子式; A ; B ; C ; D ; E ; F ; G ; H 。 ⑵写出G 与单质碘反应的离子方程式。 29. (5分)某溶液中可能含有下列物质中的两种:HCl 、NaOH 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 种互相不发生反应的组合。 ⑵取某种组合溶液,滴入甲基红指示剂后为黄色(pH=6.2),再滴入酚酞指示剂后仍是黄色(酚酞无色,pH ≤8.0),则此组合是 和 的组合液。 ⑶取另一组合溶液xmL ,以甲基橙作指示剂,用c mol/LNaOH 溶液滴定至红橙色(此时pH 约为9.6左右),又消耗V 1mL(V>V 1),试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. (7分)我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2,助燃剂为N 2O 4,两者发生完全燃烧时产生了巨大推力,让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ,N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较, 的N -N 键长较长,其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl

高中化学竞赛辅导参考资料(全)

绪论 1.化学:在分子、离子和原子层次上,研究物质的组成和结构以及物质的化学 性质和化学变化及其内在联系的科学。 应注意的问题: (1)化学变化的特点:原子核组成不变,发生分子组成或原子、离子等结合方式的改变; (2)认为物理变化不产生质变,不生成新物质是不准确的,如: 12H+3 1 H==42He+10n是质变,产生了新元素,但属于物理变化的范畴; (3)化学变化也有基本粒子参加,如:2AgCl==2Ag+Cl2就有光子参加; (4)物质 2.无机化学:除去碳氢化合物及其大多数衍生物外,对所有元素和他们的化合 物的性质和反应进行研究和理论解释的科学。(莫勒提法) 3.怎样学习无机化学? (1)你所积累的好的学习方法都适于学习无机化学。 (2)课前预习,带着问题听课。提倡写预习笔记。 (3)课上精力集中,边听边看边想边记,眼、耳、手、脑并用。 (4)课后趁热复习,按时完成作业,及时消化,不欠账。 (5)提高自学能力,讨论课积极发言。 (6)随时总结,使知识系统化。达到书越读越薄之目的。 (7)理论联系实际,做好化学实验。

第一章原子结构和原子周期系 教学目标:1.学会一个规则:斯莱特规则; 2.掌握两个效应:屏蔽效应、钻穿效应; 3.掌握三个原理:能量最低、保里不相容、洪特规则; 4.掌握四个量子数:n、l、l、m s 5.掌握五个分区:s、p、d、ds、f 6.掌握六对概念; 7.掌握七个周期; 8.掌握八个主族八个副族。 重点:1.原子核外电子排布三个原理,核外电子的四个量子数; 2.元素周期表的结构其及元素性质变化规律。 难点:屏蔽效应、钻穿效应概念及应用; 教学方法:讲授与讨论相结合,做适量练习题和作业题。 教学内容: §1-1经典物理学对原子结构的认识 1-1原子的核形结构 1708年卢瑟福通过α粒子散射实验确认:原子是由中央带正电的原子核和周围若干绕核旋转的电子组成。遇到的问题:电子绕核运动,将不断辐射电磁波,不断损失能量,最终将落到核上,原子因此而消亡实际与此相反,原子是稳定存在的,急需找到理论解释。 1-2 原子光谱的规律性 1光谱一束光通过分光棱镜折射后再屏幕上得到一条彩带或线形亮条前者称连续光谱后者称线形光谱太阳光电灯光为连续光谱原子光谱为线形光谱图1-1 2氢原子光谱里德堡方程 R H=1.097×10 M n1

高中化学竞赛用书推荐

高中化学竞赛用书推荐 常规/高考类: 化学岛 用户名: 密码:woaihuaxuedao 以下是另一个公邮 icholand. 密码:huaxuedaogongyou 提供公共邮箱的目的还是方便大家交流,如果遇到超出流量限制的问题,可以直接把邮件转发出去。 尽管以前有XX的Gbaopan。。但是貌似很多人并不清楚密码。。 附上: 部分优秀资料帖索引 《高中化学重难点手册》(华中师范大学出版社,王后雄老师主编);历年高考试题汇编(任何一种,最好有详细解析的,比如三年高考两年模拟);《高中化学读本》(很老的人民教育出版社甲种本化学教材,最近有更新版本);《高中化学研究性学习》(龙门书局,施华、盛焕华主编)南师大化科院创办的《化学教与学》每年的十套高考模拟题题型新颖质量比较高,可作为江苏预赛的模拟卷,不少5月份预赛原题就出自本套模拟题。 初赛类: 比较经典的有《化学高考到竞赛》(陕西师范大学出版社,李安主编,比较老);《高中化学奥林匹克初级本》(江苏教育出版社,段康宁主编);《高中化学竞赛初赛辅导》(陕西师范大学出版社,李安、苏建祥主编);《高中化学竞赛热点专题》(湖南师范大学出版社,肖鹏飞、苏建祥、周泽宇主编,版本比较老,但编排体系不错);最新奥林匹克竞赛试题评析·高中化学》(南京师范大学出版社,马宏佳主编,以历年真题详细解析为主,可作为课外指导);《最新竞赛试题选编及解析高中化学卷》(首都师范大学出版社);《化学竞赛教程》(华东师范大学出版社,三本,王祖浩、邓立新、施华等人编写,适合同步复习),还有一套西南师范大学出版社的《奥林匹克竞赛同步教材·高中化学》(分高一、高二和综合卷,综合卷由严先生、吴先生、曹先生等参加编写,绝对经典),还有浙江大学出版社《高中化学培优教程》AB教程、《金牌教程·高一/二化学》(邓立新主编,南京大学出版社)。江苏省化学夏令营使用的讲义是马宏佳主编的《全国高中化学竞赛标准教程》(东南大学出版社),简明扼要,但由于不同教授编写不同章节,参差不齐;春雨出版的《冲刺金牌·高中化学奥赛辅导》(任学宝主编,吉林教育出版社)、《冲刺金牌·高中化学奥赛解题指导》(孙夕礼主编,吉林教育出版社)。《赛前集训·高中化学竞赛专题辅导》(施华编著,体现他的竞赛培训思维,华东师范大学出版社) 比较新颖的包括浙江大学出版社的林肃浩主编的竞赛系列《高中化学竞赛实战演练》(高一、高二)、《高中化学竞赛解题方法》、《冲刺高中化学竞赛(省级预赛)》、《冲刺高中化学竞赛(省级赛区)》、《高中化学竞赛解题方法》、《决战四月:浙江省高中化学竞赛教程(通向金牌之路)》《金版奥赛化学教程》(高一、高二、·综合)都是近年来体系、选题新颖的竞赛资料,足见浙江省对化学竞赛的重视,端木非常推荐。南京教研室刘江田老师2010年5月份主编的《高中化学竞赛全解题库》(南京大学出版社)选择了近年来省级赛区真题和各地新颖的预赛题,解析详细,适合缺少老师指导的同学参考。 决赛类: 比较经典的有《高中化学奥林匹克高级本》(江苏教育出版社,段康宁主编,完全按照大学的思路);《金牌之路高中化学竞赛辅导》以及配套解题指导书(陕西师范大学出版社,李安主编);《高中化学竞赛决赛辅导》(陕西师范大学出版社,李安、苏建祥主编);《历届国际化学奥林匹克竞赛试题分析》(学苑出版社);《最新国际国内化学奥林匹克竞赛优化解题题典》(吉林教育出版社),还有浙江大学出版社的浙江大学出版社《高中化学培优教程》“专题讲座”,《高中化学奥赛一

高中化学 第1讲 气体奥赛辅导讲义

导讲义 【竞赛要求】 气体。理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。分压定律。气体相对分子质量测定原理。 【知识梳理】 一、气体 气体、液体和固体是物质存在的三种状态。气体的研究对化学学科的发展起过重大作用。气体与液体、固体相比较,具有两个明显特点。 1、扩散性 当把一定量的气体充入真空容器时,它会迅速充满整个容器空间,而且均匀分布,少量气体可以充满很大的容器,不同种的气体可以以任意比例均匀混合。 2、可压缩性 当对气体加压时,气体体积缩小,原来占有体积较大的气体,可以压缩到体积较小的容器中。 二、理想气体 如果有这样一种气体:它的分子只有位置而无体积,且分子之间没有作用力,这种气体称之为理想气体。当然它在实际中是不存在的。实际气体分子本身占有一定的体积,分子之间也有吸引力。但在低压和高温条件下,气体分子本身所占的体积和分子间的吸引力均可以忽略,此时的实际气体即可看作理想气体。 三、理想气体定律 1、理想气体状态方程 将在高温低压下得到的波义耳定律、查理定理和阿佛加德罗定律合并,便可组成一个方程: pV= nRT (1-1) 这就是理想气体状态方程。 式中p 是气体压力,V 是气体体积,n 是气体物质的量,T 是气体的绝对温度(热力学温度,即摄氏度数+273),R 是气体通用常数。 在国际单位制中,它们的关系如下表: 表1-1 R 的单位和值 p V n T R 国际单位制 Pa m3 mol K 8.314K mol m Pa · ·3 或K mol J · kPa dm3 mol K 8.314K mol dm kPa · ·3 (1-1)式也可以变换成下列形式: pV= M m RT (1-2) p = V m ·M RT = M RT ρ 则: ρ = RT pM (1-3) 式中m 为气体的质量,M 为气体的摩尔质量,ρ为气体的密度。 对于一定量(n 一定)的同一气体在不同条件下,则有:

全国高中学生化学竞赛初赛大纲

全国高中学生化学竞赛大纲 说明: 全国高中学生化学竞赛分初赛(分赛区竞赛)和决赛(冬令营)两个阶段,加上冬令营后的国家队选手选拔赛共三个阶段。本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的水平,作为试题命题的依据。国家队选手选拔赛需根据国际化学奥林匹克竞赛预备题确定,本基本要求不涉及。 现行中学化学教学要求以及考试说明规定的内容均属初赛内容。初赛基本要求在原理知识上大致与人民教育出版社《化学读本》的水平一致,但对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学上作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点。初赛要求的描述化学知识以达到国际化学竞赛大纲一级水平为准,该大纲的二、三级知识均不要求在记忆基础上应用。 决赛基本要求是在初赛基本要求的基础上作适当补充,描述化学知识原则上以达到国际化学竞赛二级知识水平为度,该大纲的三级知识均不要求在记忆基础上应用。 本基本要求若有必要作出调整,在2001年8月中旬通告。 初赛基本要求 1.有效数字的概念。在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(分析天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等)的精度与测量数据有效数字。运算结果的有效数字。 2.理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。气体相对分子质量测定。气体溶解度。 3.溶液浓度与固体溶解度及其计算。溶液配制(浓度的不同精确度要求对仪器的选择)。 重结晶估量。过滤与洗涤操作、洗涤液选择、洗涤方式选择。溶剂(包括混合溶剂)与溶质的相似相溶规律。 4.容量分析的基本概念——被测物、标准溶液、指示剂、滴定反应等。分析结果计算。 滴定曲线与突跃的基本概念(酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系)不要求滴定曲线定量计算。酸碱滴定指示剂选择的基本原则。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠为标准溶液的滴定基本反应与分析结果计算。 5.原子结构——核外电子运动状态。用s、p、d等来表示基态构型(包括中性原子、正离子和负离子),不要求对能级交错、排布规律作解释;不要求量子数;不要求带正负号的波函数角度分布图象。电离势、电子亲和势及(泡林)电负性的一般概念。6.元素周期律与元素周期系——主族与副族。主、副族同族元素从上到下的性质变化一般规律;同周期元素从左到右的性质变化一般规律;s、d、ds、p、f-区的概念; 元素在周期表中的位置与核外电子结构(电子层数、价电子层与价电子数);最高化合价与族序数的关系;对角线规则;金属性、非金属性与周期表位置的关系。金属与非金属在周期表中的位置;半金属;主、副族重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见化合价及主要形态。 7.分子结构:路易斯结构式(电子式)。价层电子互斥模型对简单分子(包括离子)立体结构的预测。杂化轨道理论对简单分子(包括离子)立体结构的解释。共价键 p-p

全国高中化学竞赛资料

全国高中化学竞赛资料 第一讲 原子结构。核外电子运动状态,用s、p、d等来表示基态构型(包括中性原子、正离子和负离子),核外电子排布。电离能和电负性。 一、原子核 1.原子核 (1)原子的组成原子核和核外电子构成 (2)原子核的组成质子(p)和中子构成 (3)质量数(A)数值上等于质子数(Z)和中子(N)数之和,是质子和中子相对质量之和取其整数值。A=P+N (4)原子符号 (5)原子中的质量(由原子核的质量决定)、体积(由核外电子运动的空间区域决定)、电性(质子数等于核外电子数,电中性)关系 2.同位素 (1)元素具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子(如1H、2H、3H)的总称 (2)核素具有确定的质子数和中子数的原子,氢元素有三种核素:1H、2H、3H (3)同位素同种元素不同种核素互称为同位素,如互称同位素 a.同位素的化学性质几乎相同 b.稳定核素在自然界中含量不变 c.重要同位素的应用(2H、235U、18O、14C等) 3.相对原子质量 (1)相对原子质量的定义 (2)核素(原子或同位素)的相对原子质量以1个12C质量的1/12作标准,其他核素的质量跟它的比值

(3)核素(原子或同位素)的近似原子量在数值上等于质量数 (4)元素的相对原子质量同种元素各种核素的相对原子质量的平均值(5)元素的近似原子量同种元素各种核素的近似相对原子质量的平均值例: 二、微观粒子的运动规律 (3)电子层(n)、电子亚层(l)、 n决定电子运动离核的距离 n和l决定电子的能量 a.s电子云球形一种状态 b.p电子云纺锤形三种取向(p x 、p y 、p z ) c.d电子云四叶花瓣形五种取向(d xy 、d yz 、d xz 、d x2-y2 、d z2 ) d.f电子云形状复杂 能级交错按ns、(n-2)f、(n-1)d、np顺序,能量由低到高3.核外电子排布规律

中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛试题及答案(word版)

中国化学会第25届全国高中学生化学竞赛 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210] [210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 评分通则: 1.凡要求计算得,没有计算过程,即使结果正确也不得分。 2.有效数字错误,扣0、5分,但每大题只扣1次。 3.单位不写或表达错误,扣0、5分,但每大题只扣1次。 4.只要求1个答案、而给出多个答案,其中有错误得,不得分。 5.方程式不配平不得分。 6.不包括在此标准答案得0、5分得题,可由评分组讨论决定就是否给分。 第1题(15分) 1-1 2011年就是国际化学年,就是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。居里夫人发现得两种化学元素得元素符号与中文名称分别就是 与 。 1-2 向TiOSO 4水溶液中加入锌粒,反应后溶液变为紫色。在清夜中滴加适量得CuCl 2水溶液,产生白色沉淀。生成白色沉淀得离子方程式就是 ;继续滴加CuCl 2水溶液,白色沉淀消失,其离子方程式就是 。 1-3 20世纪60年代维也纳大学V 、Gutmann 研究小组报道,三原子分子A 可由SF 4与NH 3反应合成;A 被AgF 2氧化得到沸点为为27℃得三元化合物B 。A 与B 分子中得中心原子与同种端位原子得核间距几乎相等;B 分子有一根三种轴与3个镜面。画出A 与B 得结构式(明 确示出单键与重键,不在纸面上得键用楔形键表示,非键合电子不必标出)。 1-4 画出Al 2(n-C 4H 9)4H 2与Mg[Al(CH 3)4]2得结构简式。 1-5 已知E ?(FeO 42—/Fe 3+) = 2、20 V ,E ?(FeO 42— /Fe(OH)3) = 0、72 V 。 ① 写出氯气与三氯化铁反应形成高铁酸根得离子方程式。 。 ② 写出高铁酸钾在酸性水溶液中分解得离子方程式。 。 ③ 用高铁酸钾与镁等组成碱性电池,写出该电池得电极反应 。 第2题(11分) 2-1 画出2,4-戊二酮得钠盐与Mn 3+形成得电中性配合物得结构式(配体用O O 表示)。 2-2 已知该配合物得磁矩为4、9玻尔磁子,配合物中Mn 得未成对电子数为 。 2-3 回答:该化合物有无手性?为什么? 2-4 画出2,4戊二酮负离子得结构简式(必须明确其共轭部分),写出其中离域π键得表示符号。 2-5 橙黄色固体配合物A 得名称就是三氯化六氨合钴(Ⅲ),就是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵与过氧化氢混合,以活性炭为催化剂合成得。机理研究发现,反应过程中首先得到Co(NH 3)62+离子,随后发生配体取代反应,得到以新配体为桥键得双核离子B 4+,接着发生桥键断裂,同时2

中国化学会第21届(2019年)全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题和答案(内部资料,请不要上传到互

中国化学会第 21届( 2019 年)全国高中学生化学竞 赛 (省级赛区)试题 时间: 3 小时 满分: 100 分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La - Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr [223] Ra [226] Ac - Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg 第一题(12 分) 通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成 Si (OH ) 4 1.已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪 50 年代就发现了 CH 5+ 的存在,人们曾提出该离子结构的种种假设,然而,直 至 1999 年才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提出该离子的如下结构模型:氢 原子围绕着碳原子快速转动;所有 C - H 键的键长相等。 2.该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。 第二题( 6分) 羟胺和用同位素标记氮原子( N* )的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: NH 2OH + HN*O 2→A +H 2O NH 2OH +HN*O 2→B +H 2O A 、 B 脱水都能形成 N 2O ,由 A 得到 N*NO 和 NN*O ,而由 B 只得到 NN*O 请分别写出 A 和 B 的路易斯结构式。 ) 路易斯酸 3.该离子是( A 质子酸 B 2003年 5月报道, 在石油中发现一种新的烷烃分子, 子钻石”,若能合成,有可能用作合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下: 4.该分子的分子式为 C 自由基 D 亲核试剂 因其结构类似于金刚石, 被称为 “分 6.该分子有几种不同级的碳原子? 7.该分子有无手性碳原 子?

高中化学竞赛题--有机合成

中学化学竞赛试题资源库——有机合成 A 组 1.6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸。 请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件) 提示:①合成过程中无机试剂任选,②如有需要,可以利用试卷中出现过的信息,③合成反应流程图表示方法示例如下: 2.已知①卤代烃(或 -Br )可以和金属反应生成烃基金属有机化合物。后者又 能与含羰基化合物反应生成醇: RBr +Mg ()?? ?→?O H C 252RMgBr ??→?O CH 2RCH 2OMgBr ???→?+ H O H /2RCH 2OH ②有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤: ③苯在AlCl 3催化下能与卤代烃作用生成烃基苯: 有机物A 、B 分子式均为C 10H 14O ,与钠反应放出氢气并均可经上述反应合成,但却

又不能从羰基化合物直接加氢还原得到。A与硫酸并热可得到C和C’,而B得到D和D’。 C、D分子中所有碳原子均可共处于同一平面上,而C’和D’却不可。请以最基础的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)并任选无机试剂为原料依下列路线合成B,并给出A、C’、D的结构简式及下述指定结构简式。 合成B的路线: 3.由指定原料及其他必要的无机及有机试剂会成下列化合物: (1)由丙烯合成甘油。 (2)由丙酮合成叔丁醇。 (3)由1-戊醇合成2-戊炔。 (4)由乙炔合成CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3。 (5)由CH3CH2CH2CHO合成

4.已知苯磺酸在稀硫酸中可以水解而除去磺酸基: 又知苯酚与浓硫酸易发生磺化反应: 请用化学方程式表示苯、水、溴、铁、浓硫酸及烧碱等为原料,合成的过程。 5.以CH2=CH2和H218O为原料,自选必要的其他无机试剂合成CH3--18O-C2H5,用化学方程式表示实现上述合成最理想的反应步骤。

历年高中化学奥赛竞赛试题及答案

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题 (2007年9月16日 9:00 - 12:00共3小时) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 得分 评卷人 ● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册,不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题(12分) 通常,硅不与水反应,然而,弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解,生成Si(OH)4。 1-1 已知反应分两步进行,试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH 5+ 的存在,人们曾提出该离子结构的多种假设,然而,直至1999年,才在低温下获得该离子的振动-转动光谱,并由此提出该离子的如下结构模型:氢原子围绕着碳原子快速转动;所有C-H 键的键长相等。 1-2 该离子的结构能否用经典的共价键理论说明?简述理由。 1-3 该离子是( )。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下: 1-4 该分子的分子式为 ; 1-5 该分子有无对称中心? 1-6 该分子有几种不同级的碳原子? 1-7 该分子有无手性碳原子? 1-8 该分子有无手性? 第2题(5分) 羟胺和用同位素标记氮原子(N ﹡ )的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: NH 2OH+HN ﹡ O 2→ A +H 2O NH 2OH+HN ﹡ O 2→ B +H 2O A 、 B 脱水都能形成N 2O ,由A 得到N ﹡NO 和NN ﹡O ,而由B 只得到NN ﹡ O 。 请分别写出A 和B 的路易斯结构式。 第3题(8分) X-射线衍射实验表明,某无水MgCl 2晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取立方最密堆积(ccp ),镁离子填满同层的八面体空隙;晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数: a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g ·cm -3 。 3-1 以“ ”表示空层,A 、B 、C 表示Cl -离子层,a 、b 、c 表示Mg 2+ 离子层,给出三方层型结构的堆积方 式。 2计算一个六方晶胞中“MgCl 2”的单元数。 3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg 2+ 离子,将是哪种晶体结构类型? 第4题(7分) 化合物A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析:将A 与惰性填料混合均匀制成样品,加热至400℃,记录含A 量不同的样品的质量损失(%),结果列于下表: 样品中A 的质量分数/% 20 50 70 90 样品的质量损失/% 7.4 18.5 25.8 33.3 利用上述信息,通过作图,推断化合物A 的化学式,并给出计算过程。

高中化学竞赛知识点

高中化学竞赛知识点 有机是大头,命名结构性质都可以出题,还可以和配合物晶体结合,《有机化学》(北大出的)要求的都要掌握,再做做关于合成、性质的题,推荐丁漪出的《化学竞赛教程》(最好用解答的那本),好好研究一下。 结构式重点和难点。有多做一些分子结构配合物结构的题,基本的知识掌握了,这两块应该没太大问题。晶体很难,即使做很多题也不一定可以掌握,但基本的份不可以丢。原子结构已经很多年没有考了,如果再考肯定考分析信息的能力,应该不会很难。滴定每年会有一道大题。而且越来越重视,如果运气好只是一道高中就会的计算,但运气不好的化就会遇到《分析化学》里的内容。化学平衡考的比较简单,但要有备无患。电化学可能会出难题,多看一下《无机化学》,会有启发。有效数字不可以不注意,大学和高中的要求不同,改卷老师都遵循大学的标准,只有规范才能不丢无谓的分。物理化学和溶液已经多年未考,但热力学的内容是决赛里的难点,看自己有没有必要学这个了。作为一个过来人,还有几个建议:如果你是分析型的。就多做一些题,做题可以让水平提高很多,如果是记忆型的,就多看看书,尤其是有机无机,虽然每年都出一些新信息,但它的模型在书上都能找到。最后祝你取得好成绩。 附化学竞赛大纲(一般不会改动) 说明: 1. 本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平,作为试题命题的依据。本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求。 2. 现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求。高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容(包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等)也是本化学竞赛的内容。初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点。 3. 决赛基本要求在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高。 4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习,是一种课外活动。针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素。本基本要求估计初赛基本要求需40单元(每单元3小时)的课外活动(注:40单元是按高一、高二两年约40周,每周一单元计算的);决赛基本要求需追加30单元课外活动(其中实验至少10单元)(注:30单元是按10、11和12月共三个月约14周,每周2~3个单元计算的)。 5. 最近三年同一级别竞赛试题所涉及的符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求。 6. 本基本要求若有必要做出调整,在竞赛前4个月发出通知。新基本要求启用后,原基本要求自动失效。 初赛基本要求 1. 有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器(天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等)测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2. 气体理想气体标准状况(态)。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度(亨利定律)。 3. 溶液溶液浓度。溶解度。浓度和溶解度的单位与换算。溶液配制(仪器的选择)。重结晶方法以及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶

全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案

1-3该离子是()。

A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道,在石油中发现了一种新的烷烃分子,因其结构类似于金刚石,被称为“分子钻石”,若能合成,有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下: 1-4该分子的分子式为; 1-5该分子有无对称中心? 1-6该分子有几种不同级的碳原子? 1-7该分子有无手性碳原子? 1-8该分子有无手性? 第2题(5分) 羟胺和用同位素标记氮原子(N﹡)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下: NH2OH+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O,由A得到N﹡NO和NN﹡O,而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题(8分) X-射线衍射实验表明,某无水MgCl2晶体属三方晶系,呈层形结构,氯离子采取立方最密堆积(ccp),镁离子填满同层的八面体空隙;晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数:a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层,A、B、C表示Cl-离子层,a、b、c表示Mg2+离子层,给出三方层 型结构的堆积方式。

3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子,将是哪种晶体结构类型? 第4题(7分) 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析:将A与惰性填料混合均匀制成样品,加热至400℃,记录含A量不同的样品的质量损失(%),结果列于下表: 利用上述信息,通过作图,推断化合物A的化学式,并给出计算过程。 第5题(10分) 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄,用下列方法分析粗产品的纯度:称取0.255g 样品,与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合,加热回流1小时;冷至室温,加入50 mL20%硝酸后,用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理,再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银,以硫酸铁铵为指示剂,消耗了6.75 mL。

高中化学竞赛模拟试题(二)

高中化学竞赛模拟试题(二) 第1题(7分) 完成下列各步反应的化学反应式 1.由AgCl 制备AgNO 3:将AgCl 溶解在氨水中,电解,所得产物溶于硝酸; 2.由Hg 2Cl 2得到Hg :浓硝酸氧化,加热至干,溶于热水后电解; 第2题(8分) 钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用,改善钢的性能。 测定钢中钒含量的步骤如下:钢试样用硫磷混合酸分解,钒以四价形式存在。再用KMnO 4将其氧化为五价,过量的KMnO 4用NaNO 2除去,过量的NaNO 2用尿素除去。五价钒与N -苯甲酰-N -苯基羟胺在3.5~5mol/L 盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物,比色测定。 回答如下问题: 1.高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 2.以反应方程式表示上述测定过程中KMnO 4、NaNO 2和尿素的作用。 第3题(8分) 黄金的提取通常采用氰化-氧化法。 (1)氰化法是向含氰化钠的矿粉(Au 粉)混合液中鼓入空气,将金转移到溶液,再用锌粉还原提取Au 。试写出反应过程的离子方程式,计算两个反应的平衡常数。 (已知:Ф0Au +/Au =1.68V ,Ф0O 2/OH -=0.401V ,Ф0Zn 2+/Zn =-0.70V ,K 稳Au(CN)2-=2.0×1038 K 稳Zn(OH)4 2-=1.0×1016) (2)为保护环境,必须对含CN -废水进行处理,请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺 第4题(6分) 1.用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物,写出四种过氧化合物的化学式。 2.过氧化钙由于具有稳定性好,无毒,且具有长期放氧的特点,使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物,主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙(Ⅱ)中过氧化物含量,通常先用适当的酸使过氧化钙分解,然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程第5题完成下列各化学反应方程式(11分): 1 三硫化二砷溶于硫化钠溶液。

高中化学竞赛讲义_热分解反应规律

高中化学竞赛第三讲热分解反应基本规律 本讲的主题是“有规则拆分”! 一、热分解反应的“推动力” 从热力学角度看,热分解反应是向着能量低产物方向进行,反应的“推动力”是能量降低的过程(△r G=△r H-T△r S)。 用上述观点可以解释下列反应为什么是按(1)式而不是按(2)式进行: CaCO3→CaO+CO2(1)CaCO3→CaC+3/2O2(2) KClO3→KCl+3/2O2(1)KClO3→1/2K2O+1/2Cl2O5(2) 二、含氧酸盐的热分解反应规律 按上述能量观点,由于氧化物能量低于相应硫化物、氮化物、磷化物、碳化物,所以(大多数)硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、草酸盐的(固态)热分解按以下规律进行:含氧酸盐(s)→金属氧化物(s)+酸酐(热分解通式) 还要考虑的是,酸酐是否稳定?金属氧化物是否稳定?两种产物间是否还会发生氧化还原反应?(实例见下)。 (一)硫酸盐的热分解反应 规律:硫酸盐(s)→金属氧化物(s)+SO3 例: 1、当温度显著高于758℃时,SO3分解,气态产物以SO2和O2为主,反之气态产物以SO3为主。(758℃是从△r G=△r H-T△r S计算出来的数据。) 例: 2、在活动序中位于铜以后的金属硫酸盐,因碱性氧化物对热不稳定而分解。 例: 若分解温度不很高,则得HgO和SO3;若高于HgO显著分解的温度,则产物为Hg和SO3、O2。 3、两种产物间发生氧化还原反应 例: 产物中有Fe2O3、SO2,原因是“高温”下SO3有一定的氧化性,氧化FeO为Fe2O3,自身转化为SO2。 (二)硝酸盐的热分解反应 1、NaNO3、KNO3在温度不很高条件下分解为MNO2和O2。 例:2KNO32KNO2+O2↑ 2、其余硝酸盐均可按照热分解反应通式讨论:硝酸盐→金属氧化物+硝酸酐(N2O5) ∵N2O5在室温下就明显分解:N2O5=2NO2+1/2O2

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