重点高中化学竞赛无机化学计算题
无机化学计算题
化学热力学：
1．高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估算反应分解的温度。该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响如何？
解：4CuO===2Cu2O＋O2
△r Hθm(298K)＝2△f Hθm(298K，Cu2O)＋△f Hθm(O2)-4△f Hθm(298K，CuO)
-1
（1
（2O(l)，该
=-31.8-(-20.63)kJ·mol-1
=-11.17kJ·mol-1
△r S mθ=130.684+146-205.79--2×42.55J·K-1·mol-1
=-14.206J·K-1·mol-1
△r G mθ=△r H mθ-T△r S mθ=-6.94kJ·mol-1
△r G m=△r G mθ+RT ln[(p(H2)/pθ)/(p(H2S)/pθ)]=△r G mθ=-6.94kJ·mol-1
要使反应不发生，则△r G mθ≥0
T≥△r H mθ/△r S mθ=787K
即温度高于787K银器表面才不会因上述反应而变。
（2）2Ag(s)+H2S(g)+1/2O2(g)==Ag2S(s)+H2O(l) 同理，298K时，△r H mθ=-285.83-31.8-(-20.63)kJ·mol-1
=-297kJ·mol-1
△r S mθ=-177.55J·K-1·mol-1
△r G mθ=△r H mθ-T△r S mθ=-244.1kJ·mol-1
因为-244.1<<-6.94，所以该反应更易发生。
温度升高，反应的自发性降低。
△r G m≈△r H m(298K)-T△r S m(298K) ∴T’＝△r H mθ(298K)/[△r S mθ(298K)-R ln(0.5×0.5)]
＝176.01×103)
＝594K
4.试用热力学原理说明用一氧化碳还原三氧化二铝制铝是否可行?
Al2O3COAlCO2
已知:Δf G o/kJ?mol-1-1582-137.2-394.4
Δf H o/kJ?mol-1-1676-110.5-393.5
S o/J?mol-1?K-150.9197.628.3213.6
解:Al2O3+3CO2Al+3CO2
Δr G o=(-394.4)×3–3×(-137.2)–(-1582)=810.4(kJ?mol-1)
因Δr G o>0,故298K时不能用CO还原Al2O3.
Δr H o=(-393.5)×3-(-110.5×3)-(-1676)=827(kJ?mol-1)
Δr S o=(213.6×3+28.3×2)–(197.6×3+50.9)=53.7(J?mol-1?K-1)
Δr G o=Δr H o-TΔr S<0时,正向反应自发进行:
T>827/0.0537=15400(K)
反应自发进行的最低温度要大于15400K，理论上可行，但实践上温度很难达到15400K，所以
解法1：△G?＝－1267＋10×(－228.6)－(－3644)＝91(kJ·mol-1)
K?=exp(-△r G m?/RT)=exp[(-91×103)/(8.315×298)]=1.1×10-16
设Na2SO4·10H2O产生的水蒸气压为p1，则
(p1/p?)10=K?=1.1×10-16p1=2.5(kPa)
298K时空气的实际水的蒸汽压p2=3.17×60%=1.9(kPa)
因p2 2.．将SO3固体置于一反应器内，加热使SO3气化并令其分解，测得温度为900K，总压为p?时， 气体混合物的密度为ρ＝0.925 g/dm3，求SO3的(平衡)解离度α。 解：2SO 3(g) 2SO 2(g)+O 2(g) 始n 平衡n -2x 2xxn 总=n +x ∵pV =nRT ∴pM 平=ρ平RT M 平=(0.925 g·L -1×8.315KPa·L·K -1·moL -1×900K)/100KPa =69.22g·moL -1 M 平=222SO SO O 22n x x x M M M n x n x n x -+++++ =192.34 g/mol 所以600 ℃时，平衡物种为AlCl 3和Al 2Cl 6 （3）M 混合=267.41×x (Al 2Cl 6)+134.7×x (AlCl 3) x (AlCl 3))+134.7×x (AlCl 3) x (AlCl 3)=0.566x (Al 2Cl 6)=0.434 p =p 总x i 所以p (AlCl 3)=56.6KPa p (Al 2Cl 6)=43.4KPa （4）2AlCl 3Al 2Cl 6 K p =[p (Al 2Cl 6)]/[p (AlCl 3)]2 =43.4/(56.6)2 =0.0135kPa -1 K p =K c (RT )∑v 0.0135kPa -1=K c (8.314kPa·L·mol -1·K -1×873K)-1 K c =97.99mol -1·L 酸碱平衡： 1.．在烧杯中盛有0.2mol·L -120mL 乳酸(分子式HC 3H 5O 3，常用符号HLac 表示，酸常数为 K a =1.4×（1（2（3（4因c [H +（c c pH=p K a =3.85 （3）加入20mLNaOH 溶液后溶液中的乳酸刚好完全被转化为乳酸钠，其浓度为 c (NaLac)=0.10mol·L -1 乳酸钠在水中发生完全电离，Lac -会发生碱式电离，相应的碱常数为 K b (Lac -)=K w /K a (HLac)＝10-14/(1.4×10-4)=7.14×10-11 因c /K b =0.10/(7.14×10-11)=1.4×109>>500 所以采用最简式[OH -6-12.6710mol L -==?? pOH=5.57，pH=8.43 （4）加入30mLNaOH溶液，溶液中的乳酸不但被反应完，NaOH还有剩余。 生成的乳酸钠浓度为c(NaLac)=0.08mol·L-1； 剩余的NaOH浓度为c(NaOH)=0.04mol·L-1 由于乳酸钠是一个非常弱的碱，当有相当量NaOH存在时，可忽略乳酸钠对溶液[OH-]浓度的贡献。因此，溶液的 [OH-]＝c(NaOH)=0.04mol·L-1 pOH=1.40,pH=12.60 2.某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH滴定，当用去 3.26mLNaOH时，混合溶液的pH= 4.00 -1。 1.0×10 (1) 解得a (4) 3. 75.00mL 度。 样品的纯度为0.4433/0.5000=88.66%. 当该碱液中加入49.00mL酸时，生成HB的量为 n(HB)=0.1000mol·L-1×49.00×10-3L=0.0049mol 剩余的碱量为n(B-)=0.0075mol-0.0049mol=0.0026mol 因此这实际上形成一个HB-B-缓冲体系 根据汉德森公式有 - - b (B) [OH] (HB) c K c = 因该缓冲溶液pH=10.65,则pOH=3.35,[OH-]=4.47×10-4mol·L-1 4.47×10-4＝ b 0.0026 0.0049 K? K b=8.42×10-4 4．在1.0L0.10mol·L-1NaH2PO4溶液中加入500ml0.10mol·L-1NaOH溶液，求算此溶液的pH。若向该溶液中加入0.10mol·L-1MgCl2溶液500ml，是否有Mg(OH)2沉淀生成？ (已知H3PO4的各级酸常数分别为7.11×10-3,6.8×10-8,4.5×10-11；K sp(Mg(OH)2)＝5.61×10-12) pH=7.17-lg(0.1×1-0.1×0.5)/(0.1×0.5)=7.17 液中的S2-来求 向Cu(SO4 算，剩余的才是平衡H+浓度。 解：（1）CuS的θ sp K很小，通H2S时Cu2+沉淀完全 此时溶液中将产生0.20mol/LH+，由 可得 所以溶液中残留的Cu2+浓度为 （2）向0.10mol/LCuSO4溶液中通入饱和H2S，溶液中同样将产生0.20mol/LH+ 由于溶液中还存在如下平衡，又会消耗掉一部分H+ 平衡c /mol/L0.20-x 0.10-xx 解得x =0.09mol/L [H +]=0.20-0.09=0.11(mol/L) 由12 +22-θ θa a 2[H ][S ] [H S]K K = 可得212- 2121.1100.10[S ]9.110(mol/L)(0.11)--??==? 所以溶液中残留的Cu 2+浓度为 溶液中所需的OH －来自于氨水，氨水为一弱碱。 所以先根据氨水浓度求出OH －的浓度。 对于氨水，c /K b ＝0.005/1.77× 10－5＝281<500 NH 3·H 2O ＝NH 4＋＋OH － 起始c 00 平衡c －xxx 所以 ＝2.89×10－4mol·L －1 -[OH ]= J＝[Mg2＋][OH－]2＝0.05×(2.89×10－4)2＝4.81×10－9>K sp(Mg(OH)2)＝5.61×10－12 ∴有Mg(OH)2沉淀生成。 3.1 L多大浓度的NH4Cl溶液可使1 gMg(OH)2沉淀溶解？ 解：设NH4Cl的浓度为x mol·L－1 Mg(OH)2＋2NH4＋＝Mg2＋＋2NH3·H2O K＝K sp/K b2 起始1/58x00 平衡x－2/581/582/58 x＝0.068mol·L－1 4沉淀 5.有 解：BaSO4(s)+CO3(aq)=BaCO3(s)+SO4(aq) 平衡浓度：1.6–xx 6.用Na2CO3和Na2S溶液处理AgI固体，能不能将AgI固体转化为Ag2CO3和Ag2S？ 解题思路关键在于计算出沉淀转化反应的平衡常数。 解：CO32－＋2AgI＝Ag2CO3＋2I－ 若使1mmol的AgI完全转化，则需要1 L浓度为3.76×1010mol·L－1的Na2CO3，所以是不可能 实现的。 同理，要使AgI转化为Ag2S，则 S2－＋2AgI＝Ag2S＋2I－ 若使1mmol的AgI完全转化，则需要1 L浓度为3.03×10－26mol·L－1的Na2S，所以很容易转变。 电化学： 1.．将铜片插入盛有0.50mol·L-1CuSO4溶液的烧杯中，将银片插入盛有0.50mol·L-1AgNO3溶液的 烧杯中，组成原电池。 已知：φθ(Cu2＋/Cu)＝0.337Vφθ(Ag＋/Ag)＝0.799V K sp(CuS)＝1.27?10－36 K a1(H2S)＝5.7×10－8K a2(H2S)＝1.2×10—15 （1）写出原电池符号，电池反应式； 起始浓度/mol·L－0.500.100 平衡浓度/mol·L－1x0.102×(0.50–x) 因为K sp(CuS)＝1.27?10－36很小，所以达平衡时x数值很小，所以0.50－x≈0.50 解得x＝1.86×10－13 ＝φ(Cu2＋/Cu)＝φθ(Cu2＋/Cu)＋(0.0592/2)lg[Cu2＋] 则此时φ － ＝0.337＋0.0296lg(1.86×10－13) ＝－0.04V E＝0.781－(－0.04)＝0.821V 2.已知酸性介质中下面两个元素的元素电势图： 请回答下列问题： （1）计算；φθ(IO 3－/I －)＝?φθ(IO 3－/HIO)＝? （2）指出电势图中哪些物质能发生歧化反应，并写出反应方程式； （3）在酸性介质中H 2O 2与HIO 3能否反应； （4）在酸性介质中I 2与H 2O 2能否反应； （5）综合考虑（3）、（4）两个反应，HIO 3与H 2O 2反应最终结果是什么？用反应式说明。 解：（1） （3（4I 2 3.钾滴定亚铁溶液的指示剂，请计算出达到终点([Fe ＋]＝10－mol·L －，[Fe ＋]＝10－mol·L －)时Fe 3＋ ＋e －＝Fe 2＋的电极电势，由此估算指示剂的标准电极电势应当多大。 解：指示剂作为氧化剂氧化亚铁的反应，在滴定终点时必须具备φ(Cr 2O 72－/Cr 3＋)=φ(Fe 3＋/Fe 2 ＋)=φIn （Ox/Red ））。 4.用能斯特方程计算与二氧化锰反应得到氯气的盐酸在热力学理论上的最低浓度。 解题思路盐酸浓度不为1，属于非标准状态，要使反应发生，即φ(MnO 2/Mn 2＋)>φ(Cl 2/Cl －)。 解：反应方程式为MnO 2＋4HCl ＝MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑ 正极反应：MnO 2＋4H ＋＋2e －＝Mn 2＋＋2H 2O -- 1.19550.5351(IO /I ) 1.085V θ??+?== 负极反应：Cl2＋2e－＝2Cl－ 反应发生，φ ＋>φ － 假定反应中[Mn2＋]＝1mol·L－1，p(Cl2)＝100kPa。 因为反应中H＋和Cl－都来自于盐酸，所以其浓度均等于盐酸浓度。 解得[HCl]＝5.4mol·L－1 5.．用能斯特方程计算电对H3AsO4/H3AsO3在pH＝0，2，4，6，8，9时的电极电势。用计算结 果绘制pH－电势图，并用该图判断反应 H3AsO4＋2I－＋2H3AsO3＋I2＋H2O在不同酸度下的反应方向。 势与溶液 pH＝0.76 所以pH>0.76时，反应向左进行；pH<0.76时反应向右进行。 6．利用半反应Ag＋＋e和AgCl的浓度积计算半反应AgCl＋e＋Cl－的标准电 极电势。 解法一： 将半反应AgCl＋e＋Cl－视为半反应Ag＋＋e的非标准状态，则φθ(AgCl/Ag) ＝φ(Ag＋/Ag)＝φθ(Ag＋/Ag)＋0.0592lg[Ag＋] ＋＋Cl－ [Ag＋]1 K sp＝[Ag＋] φθ(AgCl/Ag)＝0.7996＋0.0592lg(1.77×10－10) 解得：φθ(AgCl/Ag)＝0.22V 7.光合作用发生的总反应是 在25 ℃下反应的△Hθ＝2.816×106J·mol－1，△Sθ＝－182J·K－1·mol－1。假设反应的产物可以设计成一个原电池在电极上氧气和葡萄糖分别被还原和氧化成水和二氧化碳。这样，我们可以通过光合反应 的正逆两个反应把光能转化为电能了。 （3 1 cm3 8.已知φθ Cu2＋＋ 解题思路此问题属于电极电势与平衡常数的联合应用，所以需应用平衡常数K与电动势Eθ的关系式。 解：正极反应：Cu2＋＋I－＋e－＝CuI 负极反应：I2＋2e－＝2I－ φ＋θ＝φ(Cu2＋/Cu＋)＝φθ(Cu2＋/Cu＋)＋0.0592lg1/[Cu＋] CuI＝Cu＋＋I－ [Cu＋]1 K sp(CuI)＝[Cu＋] 所以φ＋θ＝0.16＋0.0592lg1/(1.0×10－12)＝0.8704V K ＝3.81×105 配位平衡： 1.在1 L6mol·L -1的氨水中加入0.01mol 固体CuSO 4，溶解后加入0.01mol 固体NaOH ，铜氨配离子 能否被破坏？(K 稳[Cu(NH 3)24 +]=2.09×1013，K sp [Cu(OH)2]=2.2×10-20) 解题思路利用K 稳[Cu(NH 3)42+]求出平衡时溶液中Cu 2+的浓度，然后计算([Cu 2+][OH -]2)，与 K sp [Cu(OH)2]比较。 2.氨水的总浓度＝300＋2×10-5≈300mol·L -1 不可能。 3.利用半反应Cu 2＋＋2e 和Cu(NH 3)42＋＋2e ＋4NH 3的标准电极电势(－0.065)， 计算配合物反应Cu 2＋＋4NH 3)42＋的平衡常数。 解：将两个半反应组成一个电池： 正极反应：Cu 2＋＋2e φθ＝0.345V 负极反应：Cu(NH 3)42＋＋2e ＋4NH 3φθ＝－0.065V 电池反应：Cu 2＋＋4NH 3)42＋K 稳 3K 由于 () lg 0.0592 ?? +- - = n K 代入数据： 解得：K＝7.1×1013 4.酸性介质中，Co3＋(aq)氧化性很强；而在过量氨水中，土黄色的[Co(NH3)6]2＋却被空气中的氧气 逐步氧化为淡红棕色的[Co(NH3)6]3＋，使Co3＋稳定化： 4[Co(NH3)6]2＋＋O2＋2H2O＝4[Co(NH3)6]3＋＋4OH－ 求该反应在298K的平衡常数。 (＋＋－＋ φ－θ＋] 1/(1.8×10－5)>>500 φ＋＝0.401＋0.0592lg1/(4.2×10－3) ＝0.542V K＝8.30×1031 5．在pH=10的溶液中需加入多少NaF才能阻止0.10mol·L-1的Al3+溶液不发生Al(OH)3沉 淀?(K sp[Al(OH)3]=1.3×10-20;K稳(AlF63-)=6.9×1019) 解：Al3++3OH-Al(OH)3 在pH=10的溶液中，[OH-]=1×10-4mol·L-1 K sp [Al(OH)3]=[Al 3+][OH -]3=[Al 3+](1×10-4)3 解得：[Al 3+1.3×10-8 当溶液中[Al 3+]小于1.3×10-8时，Al 3+溶液不发生Al(OH)3沉淀。 设平衡时的[F -]为x mol·L -1， Al 3++6 F -AlF 63- 1.3×10-8x 0.1-1.3×10-8≈0.1 K 稳(AlF 63-)=1968109.6103.11.0?=??-x 5 1.5 无机化学计算题 化学热力学： 1．高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估算反应分解的温度。该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响如何？ 解：4CuO===2Cu2O＋O2 △r Hθm(298 K)＝2△f Hθm(298 K，Cu2O)＋△f Hθm(O2)-4△f Hθm(298 K，CuO) ＝2×(-169)＋0－4×(-157.3)＝291.2 kJ·mol-1 △r Sθm(298 K)＝2Sθm(298 K，Cu2O)＋Sθm(298 K，O2)-4Sθm(298 K，CuO) ＝2×93.3＋205.138－4×42.7＝220.94 J·mol-1·K-1 分解时：△r Gθm≤0 即△r Hθm(298 K) - T△r Sθm(298 K)≤0 ∴T≥△r Hθm(298 K)/△r Sθm(298 K)＝1318 K 在此反应中，△r Hθm(298 K)>0，△r Sθm(298 K)>0，故该反应的自发性是熵驱动的。温度升高，此反应更易朝着正反应方向进行。 2. 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。 （1）设空气中H2S气和H2气“物质的量”都只达10-6 mol，问在常温下银和硫化氢能否反应生成氢气?温度达到多高，银器表面才不会因上述反应而变黑? （2）如果考虑空气中的氧气加入反应，使反应改为2 Ag(s) + H2S(g) + 1/2O2(g)== Ag2S(s) + H2O(l)，该反应是否比银单独和硫化氢反应放出氢气更容易发生?通过计算来回答。温度对该反应自发性的影响如何? 附：298 K下Ag2S的标准生成焓和标准熵分别为-31.8 kJ·mol-1和146 J·mol-1·K-1 解：（1）2Ag(s) + H2S(g) == Ag2S(s) + H2(g) 298K时，△r H mθ=△f Hθm(Ag2S)- △f Hθm(H2S) =-31.8-(-20.63) kJ·mol-1 =-11.17 kJ·mol-1 △r S mθ=130.684+146-205.79--2×42.55 J·K-1·mol-1 =-14.206 J·K-1·mol-1 △r G mθ=△r H mθ- T△r S mθ=-6.94 kJ·mol-1 △r G m=△r G mθ+ RT ln[(p(H2)/pθ)/(p(H2S)/pθ)]= △r G mθ=-6.94 kJ·mol-1 要使反应不发生，则△r G mθ≥0 T≥△r H mθ/△r S mθ=787 K 即温度高于787 K银器表面才不会因上述反应而变。 第29届中国化学奥林匹克(初赛)试题、答案及评分标准 第1题(8分)写出下列各化学反应的方程式。 反应物或产物之一写错不得分；不配平（包括电荷平衡）不得分；用"＝" 或"→"皆可； 不标注“↑”（气体）和“↓”（沉淀）不扣分。下同。 第2题(12分) 2-1实验室现有试剂：盐酸，硝酸，乙酸，氢氧化钠，氨水。从中选择一种试剂, 分别分离 以下各组固体混合物(不要求复原，括号内数据是溶度积)，指出溶解的固体。 (1)CaCO3 ( 3.4 ? 10–9 ) 和CaC2O4 (2.3 ? 10–9 ) (2)BaSO4 (1.1 ? 10–10) 和BaCrO4 (1.1 ? 10–10 ) (3)Zn(OH)2 ( 3.0 ? 10–17 ) 和Ni(OH)2 (5.5 ? 10–16) (4)AgCl ( 1.8 ? 10–10 ) 和AgI (8.5 ? 10–17) –22–52 2-2在酸化的KI溶液中通入SO2，观察到溶液变黄并出现混浊(a)，继续通SO2，溶液变为 无色(b)，写出与现象a和b相对应所发生反应的方程式。写出总反应方程式(c)，指出KI 若上述方程式中，H2O + SO2直接写成H2SO3，也得分。 2-3 分子量为4000的聚乙二醇有良好的水溶性，是一种缓泻剂，它不会被消化道吸收，也不会在体内转化，却能使肠道保持水分。 2-3-1以下哪个结构简式代表聚乙二醇？ 2-3-2聚乙二醇为何能保持肠道里的水分？ 2-3-3聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成，写出反应式。 若环氧乙烷、聚乙二醇写成分子式，得0.5分 第3题(10分) 某容器中充有N2O4(g) 和NO2(g)混合物，n(N2O4): n (NO2)=10.0:1.0。在308K，0.100MPa条件下，发生反应： N2O4(g) →NO2(g)；K (308)=0.315 (1)计算平衡时各物质的分压； (2) 使该反应系统体积减小到原来的1/2，反应在308K，0.200MPa条件下进行，平衡向何方移动？在新的平衡条件下，系统内各组分的分压改变了多少？ 25o C时，反应Fe2+(aq)+ Ag+(aq)→Fe3+(aq) +Ag(s)的K =3.2。 (1)当c(Ag+)=1.00 ×10-2mol·L-1, c(Fe2+)=0.100 mol·L-1, c(Fe3+)= 1.00 ×10-3mol·L-1时反应向哪一方向进行? (2)平衡时, Ag+ ,Fe2+,Fe3+的浓度各为多少? (3) Ag+ 的转化率为多少? (4)如果保持Ag+ ,Fe3+的初始浓度不变,使c(Fe2+)增大至0.300 mol·L-1,求Ag+ 的转化率。 已知反应CO(g)+Cl2(g) →COCl2(g)在恒温恒容条件下进行,373K时K =1.5×108。反应开始时c0(CO)=0.0350mol·L-1，c0(Cl2)=0.0270mol·L-1，c0(COCl2)=0。计算373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的平衡转化率。 计算0.010 mol·L-1 H2CO3溶液中的H3O+,H2CO3和OH－的浓度以及溶液的pH值。 在0.10 mol·L-1的HAc溶液中，加入NH4Ac (s)使NH4Ac的浓度为0.10 mol·L-1，计算该溶液的pH值和HAc的解离度。 若在50.00ml 0.150mol·L-1 NH3 (aq)和0.200 mol·L-1 NH4Cl 组成的缓冲溶液中，加入0.100ml 1.00 mol·L-1的HCl ，求加入HCl前后溶液的pH值各为多少？ 全国高中学生化学竞赛基本要求 说明： 1．本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的知识水平，作为试题命题的根据。国家队选手选拔的要求本基本要求不涉及。 2．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要求。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、三级知识均不要求记忆。 3．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掌握。 4．本基本要求若有必要作出调整，在2002年8月初通告。 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（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、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等。分析结果的准确度和精密度。滴定曲线与突跃（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。高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA 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），核外电子排布（构造个、原理）。电离能和电负性。 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。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。过渡元素、铂系元素的概念。 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。 键和键。大键。共轭（离域）的一般概念。等电子体的一般概念。8．配合物。配合物与配离子的基本概念。路易斯酸碱的概念。重要而常见的配离子的中心离子（原子）和重要而常见的配位体（水、羟基、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子等）、螯合物。重要而常见的配合剂及其重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的联系（定性说明）。配合物空间结构和异构现象基 2007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） 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CH5+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： 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） 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25 mL 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。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。 第十五章 硼族元素 Chapter 15 The Boron Family Elements Boron (B) Aluminum (Al) Gallium (Ga) Indium (In) Thallium (Tl) Electron configuration ：n s 2 n p 1 §15-1 硼及其化合物 Boron and its Compounds 一、General Properties 1．硼的化学性质与Si 有某些相似之处（对角线相似原则），通常硼呈现+3氧化态，负氧 化态的情况很少。硼与金属形成非化学计量的化合物（nonstoichiometric compounds ），M 4B 、M 2B 、MB 、M 3B 4、MB 2、MB 6等。 (1) B 2O 3与SiO 2都是固态酸性氧化物，Al 2O 3是两性，CO 2是气态酸性; (2) H 3BO 3与H 4SiO 4都是很好的酸； (3) 多硼酸盐与多硅酸盐结构相似； (4) 硼烷、硅烷可形成多种可燃性气态物质，而AlH 3是固态。 2．在自然界中，硼以硼砂（borax ）：Na 2B 4O 7·10H 2O ，四水硼砂（kernite ）： Na 2B 4O 7·4H 2O ，天然硼酸 ( sassolite ）：H 3BO 3存在。 3．硼在自然界中丰度之所以低，是因为Li He B 7 3421 0105+→ +n ，所以硼材料可作为核反 应堆的减速剂和生物防护。 二、The Simple Substance 1．Boron has several allotropic forms. 无定形硼为棕色粉末， The crystals of boron are black. 高熔沸点（m.p. 2300℃，b.p. 2550℃） 单质硼有多种复杂的晶体结构，其中最普通的一种是α - 菱形硼，其 基本结构单元为正二十面体的对称几何构型，然后由B 12的这种二十面体的布起来组成六方晶系的α - 菱形硼。 2．Properties (1) 硼和硅一样在常温下较惰性，仅与F 2反应。对于单质硼的同素异构形体而 言，结晶状单质硼较惰性，无定形硼则比较活泼，在高温下： (2)单质硼作还原剂： 3SiO 2 + 4B 强热 3Si + 2B 2O 3 2B + 6H 2O(g)赤热 2B(OH)3 + 3H 2↑ (3) 与氧化性的酸反应，生成H 3BO 3 (4) 在有氧化剂存在时，与碱反应： B 2S 3 B BCl 3B 2O 3 BN O 2S Cl 2 N 2 Fig 15.1 Icosahedral arrangement of B 12 高二化学竞赛无机化学复习检测2 一、氧族元素 1.试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）和相对稳定 性。 （1）O2+（二氧基阳离子） （2）O2 （3）O2-（超氧离子） （4）O22-（过氧离子） （5）O3 22 答：油画放置久后会变黑，发暗，原因是油画中的白色颜料中含PbSO4，遇到空气中的H2S 会生成PbS造成的。 PbSO4+H2S=PbS（黑）+H2SO4 用H2O2处理又重新变白，是因为发生以下反应 PbS+H2O2=PbSO4+H2O2 3. 完成并配平下列反应式： +H+→ （1）H2S+ClO- 3 （2）Na2S2O3+I2→ （3）Na2S2O3+Cl2→ （4）H2O2+KMnO4+H+→ （5）KO2+H2O→ → （6）K2S2O8+Mn2++H++NO- 3 （7）H2SeO3+H2O2→ 答：3H2S+ClO3-=3S+Cl-+3H2O （1）2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O （2）2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI （3）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl （4） 5H 2O 2+2MnO 4-+6H +=2Mn 2++5O 2+8H 2O （5） 2KO 2+2H 2O=2KOH+O 2+H 2O 2 （6） 5S 2O 82-+2Mn 2++8H 2O=10SO 42-+2MnO 4-+16H + （7） H 2SeO 3+H 2O 2=H 2SeO 4+H 2O 4．每升含12.41克Na 2S 2O 3·5 H 2O 的溶液35.00 cm 3，恰好使50.00 cm 3的I -3溶液退色， 求碘溶液的浓度？ 解：I 3-+2S 2O 32-=S 4O 62-+3I - 1.75×10-2mol/L 5．下述反应在298K 时的△H θm 为284.5kJ ·mol -1 3O 22O 3 已知此反应平衡常数为10-54，试计算该反应的△G θm 和△S θ m 。 解：307.97kJ /mol, -78.76k - 6．利用电极电势解释在H 2O 2中加入少量Mn 2+，可以促进H 2O 2分解反应的原因。 答：θ ?+ 22 /Mn MnO = 1.23V H 2O 2作为氧化剂时θ ?O H O H 222/=1.776V H 2O 2能氧化Mn 2+ Mn 2+ + 2H 2O 2 == MnO 2 + 2H 2O H 2O 2作为还原剂θ?2 22/O H O = 0.68V 〈 1.23V H 2O 2能还原MnO 2 MnO 2 + 2H 2O 2 == Mn 2+ + O 2 + 2H 2O 总反应式为 2H 2O 2 O 2 ↑ + 2H 2O 二、碳族元素 1． 分别向0.20mol ·dm 3 -的Mg + 2和Ca + 2的溶液加入等体积的0.20 mol ·dm 3 -的Na 2CO 3 溶液，产生沉淀的情况如何，试讨论其规律性。 答：分别有Mg （OH ）2和CaCO 3生成 2． CCl4不易发生水解，而SiCl4较易发生水解，其原因是什么？ 答：C 为第二周期元素，只有2s ，2p 轨道可以成键，最大配位数为4，CCl4无空轨道可以 接受水的配位，因此不水解。 Si 为第三周期元素，形成SiCl 4后还有空的3d 轨道，d 轨道接受水分子中氧原子的孤电子对，形成配位键而发生水解。 3． 计算当溶液的pH 分别等于4，8，12时，H 2CO 3，HCO - 3，CO - 23所占的百分数。 解：pH=4 MnO 2 无机化学练习题（含答案） 第1章原子结构与元素周期系 1-1 试讨论，为什么有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3~4位？ 分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol，求引起溴分子解离1-2 Br 2 需要吸收的最低能量子的波长与频率。 1-3 氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？ 1-4 周期系中哪一个元素的电负性最大？哪一个元素的电负性最小？周期系从左到右和从上到下元素的电负性变化呈现什么规律？为什么？ 1-5 什么叫惰性电子对效应？它对元素的性质有何影响？ 1-6 当氢原子的一个电子从第二能级层跃迁至第一能级层时发射出光子的波长是121.6nm；当电子从第三能级层跃迁至第二能级层时，发射出光子的波长是656.3nm。问哪一个光子的能量大？ 1-7 有A,B,C,D四种元素。其中A为第四周期元素，与D可形成1:1和1:2原子比的化合物。B为第四周期d区元素，最高氧化数为7。C和B是同周期元素，具有相同的最高氧化数。D为所有元素中电负性第二大元素。给出四种元素的元素符号，并按电负性由大到小排列之。 1-8有A,B,C,D,E,F元素，试按下列条件推断各元素在周期表中的位置、元素符号，给出各元系的价电子构型。 （1）A,B,C为同一周期活泼金属元素，原子半径满足A>B>C，已知C有3个电子层。 （2）D,E为非金属元素，与氢结合生成HD和HE。室温下D的单质为液体，E 的单质为固体。 （3）F为金属元素，它有4个电子层并且有6个单电子。 第2章分子结构 高中化学方程式大全 一、非金属单质（F2，Cl2, O2, S, N2, P, C, Si，H） 1. 氧化性： F2+H2===2HF (阴暗处爆炸) F2+Xe(过量)==XeF2 2F2(过量)+Xe==XeF4(XeF4是强氧化剂，能将Mn2+氧化为MnO4–) nF2+2M===2MFn(M表示大部分金属) 2F2+2H2O===4HF+O2 (水是还原剂) 2F2+2NaOH===2NaF+OF2+H2O F2+2NaCl===2NaF+Cl2 F2+2NaBr===2NaF+Br2 F2+2NaI===2NaF+I2 7F2(过量)+I2===2IF7 F2+Cl2(等体积)===2ClF (ClF属于类卤素：ClF+H2O==HF+HClO ) 3F2(过量)+Cl2===2ClF3 (ClF3+3H2O==3HF+HClO3 ) Cl2+H22HCl (将H2在Cl2点燃；混合点燃、加热、光照发生爆炸) 3Cl2+2P2PCl3Cl2+PCl3PCl5Cl2+2Na2NaCl 3Cl2+2Fe2FeCl3Cl2+Cu CuCl2 Cl2+2FeCl2===2FeCl3(在水溶液中：Cl2+2Fe2+===2Fe3++3Cl-) Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+2I-=2Cl-+I2 3Cl2(过量)+2KI+3H2O===6HCl+KIO3 3Cl2+I–+3H2O=6H++6Cl–+IO3– 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl 5Cl2+I2+6H2O=10Cl–+IO3–+12H+ Cl2+Na2S===2NaCl+S↓Cl2+S2–=2Cl–+S↓ Cl2+H2S===2HCl+S↓(水溶液中：Cl2+H2S=2H++2Cl–+S↓ Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl– Cl2+H2O2===2HCl+O2Cl2+H2O2=2H++Cl–+O2 2O2+3Fe Fe3O4O2+K===KO2 S+H2H2S 2S+C CS2S+Zn ZnS S+Fe FeS (既能由单质制取，又能由离子制取) S+2Cu Cu2S (只能由单质制取，不能由离子制取) 3S+2Al Al2S3 (只能由单质制取，不能由离子制取) N2+3H2催化剂 2NH3N2+3Mg Mg3N2N2+3Ca Ca3N2高温高压 N2+3Ba Ba3N2N2+6Na2Na3N N2+6K2K3N N2+6Rb2Rb3N N2+2Al2AlN P4+6H24PH3P+3Na Na3P 2P+3Zn Zn3P2 H2+2Li2LiH 2、还原性 S+O2SO2S+H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O S+4H++6==6NO2↑+2H2O+-2 SO 4 2019年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 第一题（9分） 用α粒子撞击铋－209合成了砹－211。所得样品中砹－211的浓度＜10－8mol/L，砹－211同位素半衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。 1．写出合成砹的核反应方程式。 2．已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为c I 2(CCl4)/c I 2 (H2O)＝84，预计用CCl4萃取 AtI的分配系数c AtI(CCl4)/c AtI(H2O) 84（填＞，＜或＝）；理由是。 3．已知I 2 ＋I－I3－的平衡常数K＝800，可推断AtI＋I－AtI2－的平衡常数 K800（填＞，＜或＝）；依据是。 4．在AtI中加入I2和I－的混合溶液，滴加AgNO3溶液，发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt（如果有AgAt，必然会被共沉淀），然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。 5．已知室温下ICH2COOH的p K a＝3.12，由此可推断AtCH2COOH的p K a 3.12（填＞，＜或＝）；理由是。 第二题（12分） 为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。 1．左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。 2．右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为＋3，问：铁的平均氧化态多大？ 第三题（10分） 无机化学复习题 一、选择题（每题1分，共20分） （ ）1．已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ，则混合气体中He 的分压为： A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa （ ）2．关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是： A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 （ ）3．下列关系式中错误的是： A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 （ ）4．反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后，将体系的温度降低，则混合气体颜色： A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 （ ）5．反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g)，Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是： A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 （ ）6．在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为： A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 （ ）7．NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ，欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率，则应选择的操作是： A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 （ ）8．对于等温等压下进行的任一反应，下列叙述正确的是： A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 （ ）9．下列四个量子数（依次为n ，l ，m ，m s ）不合理的一组是： A 、（3、1、0、+21） B 、（4、3、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（2、0、1、-2 1） （ ）10．下列四个量子数所描述的电子运动状态中，能量最高的电子是： A 、（4、1、0、+21） B 、（4、2、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（4、1、1、-2 1） （ ）11．下列分子中C 原子形成共价键时，原子轨道采取SP 3杂化的是： 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 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。 第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。 请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下 其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。 十、化 学 计 算 （A ） 1. (1) 2Mn 2+ + O 2 + 4OH –2MnO(OH)2 MnO(OH)2 + 2I – + 4H +Mn 2+ + I 2 + 3H 2O I 2 + 2S 2O 32–2I – + S 4O 62– (2) KIO 3 ～ 3I 2 ～ 6S 2O 32– 33223 1.7481060.025[Na S O ]9.84110(39.10126.9316.00)0.01245 --???==?++??mol ?dm –3 (3) O 2 ～ 2I 2 ～ 4S 2O 32– 3329.8411011.81032[O ]8.9840.1035 --???∴=?=g ?dm –3 (4) 3429.841100.006751[O ] 1.631040.1022 --??=?=?mol ?dm –3 (5) 说明水样中有好（耗）氧性物质，新鲜水样放置后，溶解氧会不断减小。 2. (1) 含硫产物为Na 2SO 4，含铬产物为Cr(OH)3或NaCrO 2。 (2) 反应物中含的硫的物质的量＝0.9336137.3415.999432.06 +?+ 34.00010-=?mol （以BaSO 4形式沉淀） 根据S 原子守恒得：[SO 32–] + 2[S 2O 32–] = 4.000×10–3/1.000 = 4.000×10–3 根据电子守恒得：2[SO 32–] + 8[S 2O 32–] = 0.0500×0.08×3 解得：[SO 32–] = 0.002 mol ?dm –3 [S 2O 32–] = 0.001 mol ?dm –3 3. (1) 该元素的原子量为(55.59×2)/1.01－16.00 × 2 = 78.08，该元素为Se 。 (2) 3BO 2 + Cr 2O 72– + 2H +3BO 42– + 2Cr 3+ + H 2O ∴ 3BO 2 ～ Cr 2O 72– ～ 6Fe 2+ ∴ B 元素原子量为 1.9952162127.660.5000.01000.5000.0100 ?-???-?＝ 故B 元素为Te 。 (3) 第一步量取V 0 mL 混合液，加入c 1 mol ?dm –3的KMnO 4标准溶液V 1 mL （过量），充分反应后，以c 2 mol ?dm –3的Na 2C 2O 4标准溶液滴定至终点，耗去Na 2C 2O 4标准溶液的体积为V 2 mL ； 第二步重量取V mL 混合液，加入c 3 mol ?dm –3的K 2Cr 2O 7标准溶液V 3 mL （过量），充分反应后，以c 2 mol ?dm –3的Na 2C 2O 4标准溶液滴定至终点，耗去Na 2C 2O 4标准溶液的体积为V 4 mL 。 (4) 化学方程式及离子方程式总汇一·钠及其化合物有关反应方程式 （一）与金属钠有关的反应方程式 1.钠与氧气在常温下反应：4Na+O2===2Na2O 钠在氧气中燃烧：2Na+O2 点燃 ===Na 2 O2 2.钠在氯气中燃烧：2Na+Cl2 点燃 ===2NaCl 3.钠与硫粉研磨发生轻微爆炸：2Na+S 研磨 ===Na 2 S 4.钠与水反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2↑【2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑】 5.钠与稀盐酸反应：2Na+2HCl===2NaCl+H2↑【2Na+2H+===2Na++H2↑】 6.钠与CuSO4溶液反应:2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑ 【2Na+Cu2++2H2O===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑】 （二）与钠的氧化物有关的反应方程式 1.Na2O2与水反应：2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑【2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑】 2.Na2O2与CO2反应：2Na2O2+2CO2===Na2CO3+O2 3.Na2O2与稀盐酸反应：2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑【2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑】 4. Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2===Na2SO4 5.Na2O与水反应：Na2O+H2O===2NaOH 6.Na2O与CO2反应：Na2O+CO2===Na2CO3 7.Na2O与SO2反应：Na2O+SO2===Na2SO3 8.Na2O与稀盐酸反应：Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 【Na2O+2H+===2Na++H2O 】 （三）与氢氧化钠有关的反应方程式 1.NaOH溶液与少量CO2反应：2NaOH+ CO2（少量）= Na2CO3+H2O 【2OH-+ CO2（少量）= CO32-+H2O】 2. NaOH溶液与足量CO2反应：NaOH+ CO2（足量）= NaHCO3【OH-+ CO2（足量）= HCO3-】 3. NaOH溶液中通入少量SO2：2NaOH+ SO2（少量）= Na2SO3+H2O 【2OH-+ SO2（少量）= SO32-+H2O】 4. NaOH溶液中通入足量SO2：NaOH+ SO2（足量）= NaHSO3【OH-+ SO2（足量）= HSO3-】 5. NaOH溶液与NH4Cl溶液加热反应：NaOH + NH4Cl= NaCl+H2O+NH3【OH-+NH4+= H2O+NH3↑】 6. NaOH溶液和CuSO4溶液反应：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4【2OH-+Cu2+=Cu(OH)2 ↓】 7. NaOH溶液和FeCl3溶液反应：3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+ 3NaCl 【3OH-+Fe3+=Fe(OH)3 ↓】 （四）与钠盐有关的反应方程式 1. NaHCO3固体受热分解：2NaHCO3 ? ===Na 2 CO3+H2O+CO2↑ 2. Na2CO3和足量盐酸反应：Na2CO3+2 HCl===2NaCl + CO2↑+H2O 【CO32-+2H+ = CO2↑+H2O】 （十） 氢 稀有气体 1．⑴ 根据该反应的平衡常数看 ，当温度升高时 ，平衡常数减小 ，可见温度过高将不 利于XeF 6 ( g )的生成 ，因此 ，在满足反应速率的前提下 ，应使反应在尽可能低 的温度下进行 。 ⑵ ∵ 反应 ② － ① ＝ ③ ∴ 3Kp ＝12Kp Kp ＝8 8 1007.11001.1??＝0.944 (523 K 时) 同理 ，673 K 时 3Kp ＝3 1098.10 .36?＝0.0182 ⑶ ∵ Kp ＝ 2 46F XeF XeF p p p ? 若 XeF 6 / XeF 4 > 10 ∴ 21F p <0.944×10 1 2F p > 10.6 ( p Θ ) 2．20 K 时液氢密度为70.6 g / L ，相当于 70.6 g · L －1÷1.008 g · mol －1 ＝ 70.04 mol · L － 1 而LaNi 5储氢密度为6.2×1022 H 原子/cm 3 可换算为 ： 6.2×1022 × 1000 ÷ 6.02×1023 ＝ 103.0 (mol · L － 1) 计算表明LaNi 5储氢密度比液氢大得多 ，相当于液氢的 103.0 ÷ 70.04 ＝ 1.47 倍 3．题目所给定的燃烧温度虽然远高于室温 ，而有关热力学数据都是室温条件下的 ，但由 于反应热主要决定于旧健断裂的吸热和新健生成的放热 ，所以与温度变化关系不大 ，故仍然可用于相关计算 。 甲苯燃烧放热 ： C 7H 8(g) ＋ 9 O 2 (g) ＝ 7 CO 2(g) ＋ 4 H 2O(g) Δ f H m Θ / kJ · mol － 1 50.00 0 －393.14 －241.82 Δ r H m Θ ＝ 4×(－241.82) ＋ 7×(－393.14) － 50.00 ＝－3769.26 (kJ · mol － 1) 1 mol 甲苯吸收3 mol H 2 所以氢的燃烧放热为 ： 3 H 2(g) ＋ 2 3 O 2 (g) ＝ 3 H 2O(g) Δ r H m Θ ＝ 3×(－241.82) － 0 － 0 ＝ －725.46 (kJ · mol － 1) 反应总热量 Δ r H Θ ＝－3769.26 － 725.46 ＝ －4494.72 (kJ · mol － 1) 甲苯燃烧放热所占比例 －3769.26 ÷ －4494.72 ×100％ ＝ 83.86％ 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)。重结晶和洗涤溶高中化学竞赛无机化学计算题
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