高中化学竞赛全套

初赛基本要求

1、有效数字在化学计算与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)测量数据得有效数字。数字运算得约化规则与运算结果得有效数字。实验方法对有效数字得制约。

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。浓度与溶解度得单位与换算。溶液配制(仪器得选择)。

重结晶得方法及溶质/溶剂相对量得估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。

重结晶与洗涤溶剂(包括混合溶剂)得选择。胶体。分散相与连续相。胶体得形成与破坏。

胶体得分类。胶体得基本结构。

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得定性关系)。酸碱滴定指示剂得选择。以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液得基本滴定反应。分析结果得计算。分析结果得准确度与精密度。

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

子与负离子)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。原子半径与离子半径。s、p、d、ds区元素得基本化学性质与原子得电子构型。元素在周期表中得位置与核外电子结构(电子层数、价电子层与价电子数)得关系。最高氧化态与族序数得关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中得位置。半金属(类金属)。主、副族得重要而常见元素得名称、符号及在周期表中得位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素得概念。

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)几何构型得解释。共价键。键长、键角、键能。σ键与π 键。离域π键。共轭(离域)体系得一般性质。等电子体得一般概念。键得极性与分子得极性。相似相溶规律。

对称性基础(限旋转与旋转轴、反映与镜面、反演与对称中心)。

8. 配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见得配合物得中心离子(原子)与重要而常见得

配体(水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱与烃等)。螯合物及螯合效应。重要而常见得配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应得关系(定性说明)。配合物几何构型与异构现象基本概念与基本事实。配合物得杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物得磁性与稳定性。用八面体配合物得晶体场理论说明Ti(H2O)63+得颜色。软硬酸碱得基本概念与重要得软酸软碱与硬酸硬碱。

9. 分子间作用力范德华力、氢键以及其她分子间作用力得能量及与物质性质得关系。

10、晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体与金属晶体。晶胞(定义、晶胞参数与原

子坐标及以晶胞为基础得计算)。点阵(晶格)能。配位数。晶体得堆积与填隙模型。常见得晶体结构类型: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、弱碱得电离常数。溶度积。利用平衡常数得计

算。熵(混乱度)得初步概念及与自发反应方向得关系。

12、离子方程式得正确书写。

13、电化学氧化态。氧化还原得基本概念与反应得书写与配平。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得方向及氧化剂与还原剂得强弱。电解池得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得说明。

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。氧化物与氢氧化物得酸碱性与两性。常见难溶物。氢化物得基本分类与主要性质。

常见无机酸碱得基本性质。水溶液中得常见离子得颜色、化学性质、定性检出(不包括特殊试剂)与一般分离方法。制备单质得一般方法。

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得命名、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。芳香烃侧链得取代反应与氧化反应。碳链增长与缩短得基本反应。分子得手性及不对称碳原子得R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质得基本概念、通式与典型物质、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得初步知识(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内容,数学工具不涉及微积分。

1、原子结构四个量子数得物理意义及取值。氢原子与类氢离子得原子轨道能量得计

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、一氧化氮分子得结构与性质得理解及应用。一维箱中粒子模型对共轭体系电子吸收光谱得解释。超分子得基本概念。

3、晶体结构点阵得基本概念。晶系。根据宏观对称元素确定晶系。晶系与晶胞形状

得关系。十四种空间点阵类型。点阵得带心(体心、面心、底心)结构得判别。正当晶胞。

布拉格方程。

4、化学热力学基础热力学能(内能)、焓、热容、自由能与熵。生成焓、生成自

由能、标准熵及有关计算。反应得自由能变化与反应得方向性。吉布斯-亥姆霍兹方程及其应用。范特霍夫等温方程及其应用。标准自由能与标准平衡常数。平衡常数与温度得关系。热化学循环。相、相律与单组分相图。克拉贝龙方程及其应用。

5、稀溶液得通性(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(活化能得概念与计算;速率常数得计算;温度对速率常数影响得计算等)。

反应进程图。活化能与反应热得关系。反应机理一般概念及推求速率方程(速控步骤、平衡假设与稳态假设)。离子反应机理与自由基反应机理基本概念及典型实例。催化剂及对反应得影响(反应进程图)。多相反应得反应分子数与转化数。

7、酸碱质子理论缓冲溶液得基本概念。典型缓冲体系得配制与pH值计算。利用

酸碱平衡常数得计算。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得计算。pH对原电池得电动势、电极

电势、氧化还原反应方向得影响。沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向得影响。用自由能计算电极电势与平衡常数或反之。

9、配合物得晶体场理论化学光谱序列。配合物得磁性。分裂能、电子成对能、

稳定化能。利用配合物平衡常数得计算。络合滴定。软硬酸碱。配位场理论对八面体配合物得解释。

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、碳得循环。环境污染及治理、生态平衡、绿色化学得一般概念。

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、多肽与蛋白质得基本概念。DNA与RNA。

14、糖得基本概念。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-与Z-、E-构型)。对映

异构与非对映异构。endo-与exo-。D,L构型。

16、利用有机物得基本反应对简单化合物得鉴定与结构推断。

17、制备与合成得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。产率与转化率得计算。实验室安全与事故紧急处置得知识与操作。废弃物处置。仪器洗涤与干燥。

实验工作台面得安排与整理。原始数据得记录与处理。

18、常见容量分析得基本操作、基本反应及分析结果得计算。容量分析得误差分析。

19、分光光度法。比色分析。

马可尼科夫规则

她对于凯库勒得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就是唯一得可能。1879年,她制成了四碳环化合物;1889年,她又实现了七碳环化合物。她还指出了氯原子与溴原子与含双键碳链得连接特点。这一特点得成因就是半个世纪后泡利,由共振说解释清楚得,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"烯烃与氢卤酸得加成,氢加在氢多得碳上"、

出现马氏规则得原因就是:取代基越多得碳正离子越稳定也越容易形成、这样占主导得取代基多得碳就优先被负离子进攻加成、

在烯烃得亲电加成反应过程中,氢正离子首先进攻双键(这一步就是定速步骤),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,后续得卤素负离子得进攻就是从与氢离子相反得方向发生得,也就就是反式加成。

如丙烯与HBr得加成:

CH-CH=CH+ HBr → CH-CHBr-CH第一步,HBr电离生成H与Br离子,氢离子作为亲电试剂首先进攻C=C双键,形成这样得结构、

第二步,由于氢已经占据了一侧得位置,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-碳得一边,反应完成。

水、硫酸、次卤酸等都可以进行亲电加成,且它们得加成都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

螯合物就是(旧称内络盐)就是由中心离子与多齿配体结合而成得具有环状结构得配合物。螯合物就是配合物得一种,在螯合物得结构中,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”指螃蟹得大钳,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,其结构中经常具有得五或六元环结构更增强了稳定性。正因为这样,螯合物得稳定常数都非常高,许多螯合反应都就是定量进行得,可以用来滴定。使用螯合物还可以掩蔽金属离子[1]。

可形成螯合物得配体叫螯合剂。常见得螯合剂如下:

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

值得一提得就是EDTA (ethylenediaminetetracetic acid),它能提供2个氮原子与4个羧基氧原子与金属配合,可以用1个分子把需要6配位得钙离子紧紧包裹起来,生成极稳定得产物。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,如水得软化、去除有毒得重金属离子等。一些生命必须得物质就是螯合物,如血红蛋白与叶绿素中卟啉环上得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得络合物(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得螯环得数目越多就越稳定。

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、铑与钌都与铂共同组成矿石,因此它们都就是从铂矿提取铂后得残渣中发现得。

铂系元素化学性质稳定。它们中除铂与钯外,不但不溶于普通得酸,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得倾向。

铂系元素都就是稀有金属,它们在地壳中得质量分数估计为:

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。

从铂系元素原子得价电子结构来瞧,除锇与铱有2个s原子外,其余都只有1个s电子或没有s电子。

形成高氧化态得倾向从左向右(由钌到钯,由锇到铂)逐渐降低。这一点与铁系元素就是一样得。与其它各副族得情况一样,铂系元素得第6周期各元素形成高氧化态得倾向比第5周期相应各元素大。其中只有钌与锇表现出了与族数相一致得+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得通性。

⑴物理性质

铂系元素除锇呈蓝灰色外,其余都就是银白色得。从金属单质得密度瞧,铂系元素又可分为两组:第5周期得钌、铑、钯得密度约为12g·cm-3,成为轻铂金属;第6周期得锇、铱、铂得密度约为22g·cm-3,称为重铂金属。

铂系元素都就是难熔金属,轻铂金属与重铂金属得熔、沸点都就是从左到右逐渐降低。这六种元素中,最难熔得就是锇,最易熔得就是钯。熔沸点得这种变化趋势与铁系金属相似,这也可能就是因为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),金属键逐渐减弱得缘故。

在硬度方面,钌与锇得特点就是硬度高并且脆,因此不能承受机械处理。铑与铱虽可以承受机械处理,但也很困难。钯与铂,尤其就是铂,极易承受机械处理,纯净得铂具有高度得可塑性。将铂冷轧,可以制得厚度为0、0025mm得箔。

⑵化学性质

铂系金属得化学性质表现在以下几个方面:

①铂系金属对酸得化学稳定性比所有其它各族金属都高。

钌与锇,铑与铱对酸得化学稳定性最高,不仅不溶于普通强酸,也不溶于王水中。

钯与铂都能溶于王水,钯还能溶于硝酸(稀硝酸中溶解慢,浓硝酸中溶解快)与热硫酸中。

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得化合物。

③铂系金属不与氮作用。室温下对空气、氧等非金属都就是稳定得,不作用。高温下才能与氧、硫、磷、氟、氯等非金属作用,生成相应得化合物。

室温下只有粉状得锇在空气中会慢慢地被氧化,生成挥发性得四氧化锇OsO4,OsO4得蒸气没有颜色,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,即很高得催化活性,金属细粉得催化活性尤其大。

大多数铂系金属能吸收气体,特别就是氢气。锇吸收氢气得能力最差,钯吸收氢气得能力最强。常温下,钯溶解氢得体积比为1:700,在真空中把金属加热到373K,溶解得氢就完全放出。氢在铂中得溶解度很小,但铂溶解氧得本领比钯强,钯吸收氧得体积比为1:0、07,而铂溶解氧得体积比为1:70。铂系金属吸收气体得性能就是与它们得高度催化性能有密切关系得。

⑤铂系金属与铁系金属一样,都容易形成配位化合物。

不对称碳原子得R、S构型判断

在有机化学中,碳原子在形成有机分子得时候,4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维得空间结构。由于相连得原子或基团不同,它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样得物理、化学性质。比如它们得沸点一样,溶解度与光谱也一样。但就是从分子得组成形状来瞧,它们依然就是两种分子。这种情形像就是镜子里与镜子外得物体那样,瞧上去互为对应。由于就是三维结构,它们不管怎样旋转都不会重合, 如果您注意观察过您得手,您会发现您得左手与右手瞧起来似乎一模一样,但无论您怎样放,它们在空间上却无法完全重合。如果您把您得左手放在镜子前面,您会发现您得右手才真正与您得左手在镜中得像就是完全一样得,您得右手与左手在镜中得像可以完全重叠在一起。实际上,您得右手正就是您得左手在镜中得像,反之矣然。所以又叫手性分子。

所谓得不对称碳原子得R、S构型即有机化学中得旋光异构问题

R—拉丁字Rectus(右); S —拉丁字Sinister(左)

R/S标记法就是根据手性碳原子上所连得四个原子或原子团在空间得排列方式来标记得。用R/S标记构型得步骤为:

① 按照大小次序规则,确定大小次序;

② 将最小得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得排列方式。

顺时针—— R; 逆时针—— S。

狄尔斯-阿尔德反应

又称双烯合成。就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-环己二烯环系得反应。1928年德国化学家O、P、H、狄尔斯与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,与共轭双烯作用得烯与炔称为亲双烯体。亲双烯体上得吸电子取代基(如羰基、氰基、硝基、羧基等)与共轭双烯上得给电子取代基都有使反应加速得作用。

这类反应具有很强得区位与立体选择性。当双烯与亲双烯体两者都有适当得取代基,使反应可能发生不同区位而得到两种产物时,事实上只有一种就是主要得。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,这类反应都就是顺式加成得,而且当反应物有可能生成内型与外型两种产物时,一般只得内型化合物,例如环戊二烯与顺丁烯二酐得反应:

这些立体选择性不但符合大量得实验事实,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-阿尔德反应一般就是可逆得,这种可逆性在合成上有时得到很好得应用。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-环丙烯基甲酸甲酯得合成也就是利用了狄尔斯-阿尔德反应及其逆反应。

苯环上原有得取代基对新导入取代基有影响,这种影响包括反应活性与进入位置两个方面。通常,苯环上原有得第一取代基称为定位基,从大量实验事实得分析总结中发现,定位基得定位作用遵循一定得规律,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得类型;定位规则得理论解释;二元取代苯得定位规律;定位规律得应用。

(一) 定位基得类型

1.邻、对位定位基。这类定位基得结构特征就是定位基中与苯环直接相连得原子不含不饱与键(芳烃基例外),不带正电荷,且多数具有未共用电子对。常见得邻、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

这类定位基多数使亲电取代反应较苯容易进行,但卤素例外。

2.间位定位基。这类定位基得结构特征就是定位基中与苯环直接相连得原子一般都含有不饱与键(－CX3例外)或带正电荷。常见得间位定位基及其定位效应从强到弱顺序如下:

―N+H3,―N+R3,―NO2,―CF3,―CCl3,―CN,―SO3H,―COH,―COR,―COOH,

―COOR,―CONH2等。

这类定位基属致钝基团,通常使苯环上亲电取代反应较苯难进行,且排在越前面得定位基,定位效应越强,反应也越难进行。

(二) 定位规则得理论解释

苯环上得取代反应就是亲电取代反应。因此,从反应活性得角度分析,凡有助于提高苯环上电子云密度得基团,就能使苯环活化,反应活性提高;反之,凡就是使环上电子云密度降低得基团,就能使苯环钝化,反应活性降低。从反应位置得角度分析,当苯环上没有取代基时,环上六个碳原子得电子云密度就是均等得;但当苯环上有取代基时,由于取代基得电子效应沿着苯环共轭体系传递。在环上出现了出现了电子云密度得疏密交替分布现象。第二个取代基总就是进入苯环上电子云密度相对较大得部位,从而使这些碳原子上得取代物占了多数。现以―CH3,―OH,―Cl,―NO2为代表加以说明。

1.甲基(―CH3)。甲基具有正得诱导效应(＋I),就是供电子基;此外,甲基得

C－H键得σ电子可与苯环得п电子发生σ,п－超共轭效应。其结果均可使苯环上得电子云密度增大,特别就是甲基得邻、对位增加得更多。

因此,甲苯比苯易发生亲电取代反应,而且主要发生在邻、对位上。

2.酚羟基(－OH)。从诱导效应瞧,氧得电负性大于碳,存在负得诱导效应(-I),但氧上得未共用电子对可与苯环上得п电子产生给电子得p,п－共轭效应(＋C)。在反应时,动态得共轭效应占主导地位,总得结果就是使苯环上电子云密度提高,而不就是降低,而且邻、对位增加得较多。

所以,苯酚得亲电取代反应比苯容易进行,且第二个取代基主要进入酚羟基得邻、对位。

3.氯原子(―Cl)。氯原子得电负性较大,就是吸电子基,存在负得诱导效应(-I)。但同时,氯原子得未共用电子对,同样可以与苯环上得п电子产生给电子得p,п－共轭效应(＋C)。但与酚羟基不同得就是氯原子得＋C不足以抵消-I,总得结果就是使苯环上电子云密度降低,且间位降低较多,邻、对位降低得较少,量子化学得计算也表明同样得结果。(+)表示电子云密度比苯小

所以,氯苯得反应活性取决于较强得诱导效应,反应活性小于苯,而定位效应则受共轭效应得影响较大,属邻、对位定位基。

4.硝基(－NO2)。硝基中得氮、氧得电负性均大于碳,存在负得诱导效应(-I),同时,硝基得π轨道上得电子可与苯环上得п电子产生吸电子得п,п－共轭效应(-C)。-I与-C得协同作用,使苯环上电子云密度显著下降,其中又以邻、对位降低最多,间位相对降低较少。量子化学计算表明相同得结果。

所以,硝基苯得亲电取代反应活性小于苯,第二个取代基主要进入硝基得间位。

三二元取代苯得定位规则

苯环上已有两个取代基时,第三个取代基进入苯环得位置就决定于原有得这两个取代基得性质。一般可分为两种情况:

1.苯环上原有得两个取代基得定位作用一致,则仍按上述规则进行。

2.环上原有得两个取代基得定位作用不一致,又可再分为两种情况:

①环上原有取代基为同类定位基,则第三个取代基进入苯环得位置取决于定位效应强得取代基。例如,下列化合物引入第三个取代基时,将主要进入箭头所示得位置。

②环上原有取代基非同类定位基,则第三个取代基进入苯环得位置取决于邻、对位定位基。例如,下列化合物引入第三个取代基时,其进入位置如箭头所示。

分散相

胶体化学中,称被分散得物质为分散相,又称弥散相,而连续介质称为分散介质或者说连续相。

比如,在合金固溶胶中,合金内以细小而弥散分布得微粒得形式存在得相。在合金钢中,存在细小微粒弥散分布得相,它对晶界有钉孔与扩大相界面作用,使合金得强度与硬度增加。

气体分压定律

在任何容器内得气体混合物中,如果各组分之间不发生化学反应,则每一种气体都均匀地分布在整个容器内,它所产生得压强与它单独占有整个容器时所产生得压强相同。也就就是说,一定量得气体在一定容积得容器中得压强仅与温度有关。例如,零摄氏度时,1mol 氧气在 22、4L 体积内得压强就是 101、3kPa 。如果向容器内加入 1mol 氮气并保持容器体积不变,则氧气得压强还就是 101、3kPa,但容器内得总压强增大一倍。可见, 1mol 氮气在这种状态下产生得压强也就是 101、3kPa 。

道尔顿(Dalton)总结了这些实验事实,得出下列结论:某一气体在气体混合物中产生得分压等于它单独占有整个容器时所产生得压力;而气体混合物得总压强等于其中各气体分压之与,这就就是气体分压定律(law of partial pressure)。

钙钛矿

钙钛矿

钙钛矿(Perovskite) CaTiO3

概述:钙钛矿一般为立方体或八面体形状,具有光泽,浅色到棕色。它们可用于提炼钛、铌与稀土元素,但必须就是大量聚集时才有开采价值。

化学组成: CaO 41、24%,TiO2 58、76%。类质同象混入物有Na、Ce、Fe、Nb。

成因产状:常成副矿物见于碱性岩中;有时在蚀变得辉石岩中可以富集,主要与钛磁铁矿共生。

晶体形态

钙钛矿结构

呈立方体晶形。在立方体晶体常具平行晶棱得条纹,系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶得结果。

对称特点: 高温变体为等轴晶系,点群m3m,空间群Pm3m;在600℃以下转变为正交晶系,点群mmm,空间群Pcmm

晶胞参数: 高温变体ao=3、85埃,Z=1;在600℃以下ao=5、37埃bo=7、64埃,co=5、44埃,Z=4

晶体结构:在高温变体结构中,钙离子位于立方晶胞得中心,为12个氧离子包围成配位立方-八面体,配位数为12;钛离子位于立方晶胞得角顶,为6个氧离子包围成配位八面体,配位数为6。

(注:上面关于晶体结构得描述就是错误得。根据://en、wikipedia、org/wiki/Perovskite,应该就是钛离子处于立方晶胞体心,氧离子处于面心,钙离子位于角顶。)

(注2:上面得注应该就是错误得,wiki与baidu这里得说法不矛盾得,把上面得图得Ti瞧成一个体心,Ca瞧成顶角,一个八面体得6个O就就是6个面心得位置了。)

甘露糖

一种单糖。分子式C5H11O5CHO。为多种多糖得组成成分。以游离状态存在于某些植物果皮中,如柑橘皮中,桃、苹果等水果中有少量游离得甘露糖,象牙棕榈子、酵母、红藻、血清球蛋白、卵类粘蛋白与结核杆菌中含有D-甘露糖得聚糖。

甘露糖为白色晶体或结晶粉末,味甜带苦。＋29、3°(水);β型得熔点132℃(分解),－17°→＋14、6°(水)。溶于水,微溶于乙醇。D-甘露糖与氯化钙容易形成结晶化合物

C6H12O6·CaCl2·4H2O,并显示复杂得变旋光作用。D-甘露糖可被酵母发酵。

D-甘露糖可由富含D-甘露糖得聚糖(象牙棕榈子、酵母甘露聚糖等)水解制备。也可由D-甘露醇(海带制碘工业得副产品)在亚铁离子存在下,用过氧化氢氧化合成。也可由D-葡萄糖差向异构化,或由D-阿拉伯糖增长碳链等方法制备。

化学性质

高锰酸钾常温下即可与甘油等有机物反应甚至燃烧(但有时与甘油混合后反应极为缓慢,甚至感受不到温度得升高,其原因尚不明确);在酸性环境下氧化性更强,能氧化负价态得氯、溴、碘、硫等离子及二氧化硫等。与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色,数日不褪;粉末散布于空气中有强烈刺激性,可使人连打喷嚏。尿液、二氧化硫等可使其褪色。与较活泼金属粉末混合后有强烈燃烧性,危险。该物质在加热时分解:

2KMnO?(s)—△→K2MnO?(s)+MnO?(s)+O?(g)

·高锰酸钾在酸性溶液中氧化产物为二价锰离子

·高锰酸钾在中性溶液中还原产物一般为二氧化锰。

·高锰酸钾在碱性环境下氧化产物为墨绿色得锰酸钾(K2MnO?)

维生素C得水溶液能使高锰酸钾溶液褪色,并且维生素C溶液越浓,用量就越少。根据这一特性,就能够用高锰酸钾测定蔬菜或水果中得维生素含量。高锰酸钾造成得污渍可用还原性得草酸、维生素C等去除。

共轭离域体系

共轭效应 (conjugated effect) ,又称离域效应,就是指由于共轭π键得形成而引起分子性质得改变得效应。H2C=CH2,π键得两个p电子得运动范围局限在两个碳原子之间,这叫做定域运动、CH2=CH-CH=CH2中,可以瞧作两个孤立得双键重合在一起,p电子得运动范围不再局限在两个碳原子之间,而就是扩充到四个碳原子之间,这叫做离域现象。

这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂得作用,其它部分可以马上受到影响。这种电子通过共轭体系得传递方式,叫做共轭效应。

特点:沿共轭体系传递不受距离得限制。

亨利定律

亨利定律Henry's law

物理化学得基本定律之一,就是英国得W、亨利在1803年研究气体在液体中得溶解度规律时发现得,可表述为:“在一定温度下,某种气体在溶液中得浓度与液面上该气体得平衡压力成正比。”实验表明,只有当气体在液体中得溶解度不很高时该定律才就是正确得,此时得气体实际上就是稀溶液中得挥发性溶质,气体压力则就是溶质得蒸气压。所以亨利定律还可表述为:在一定温度下,稀薄溶液中溶质得蒸气分压与溶液浓度成正比:

pB＝kxB

式中pB就是稀薄溶液中溶质得蒸气分压[1];xB就是溶质得物质得量分数; k为亨利常数,其值与温度、压力以及溶质与溶剂得本性有关。由于在稀薄溶液中各种浓度成正比,所以上式中得xB还可以就是mB(质量摩尔浓度)或cB(物质得量浓度)等,此时得k值将随之变化。

只有溶质在气相中与液相中得分子状态相同时,亨利定律才能适用。若溶质分子在溶液中有离解、缔合等,则上式中得xB(或mB、cB等)应就是指与气相中分子状态相同得那一部分得含量;在总压力不大时,若多种气体同时溶于同一个液体中,亨利定律可分别适用于其中得任一种气体;一般来说,溶液越稀,亨利定律愈准确,在xB→0时溶质能严格服从定律。

定义

胶体(英语:Colloid)又称胶状分散体(colloidal dispersion)就是一种均匀混合物,在胶体中含有两种不同相态得物质,一种分散,另一种连续。分散得一部分就是由微小得粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1nm—100nm之间得分散系;胶体就是一种分散质粒子直径介于粗分散体系与溶液之间得一类分散体系,这就是一种高度分散得多相不均匀体系。

分类

1、按分散剂得不同可分为气溶胶,固溶胶,液溶胶;

2、按分散质得不同可分为粒子胶体、分子胶体;

实例

一|常见胶体:

1、烟,云,雾就是气溶胶,烟水晶,有色玻璃就是固溶胶,蛋白溶液,淀粉溶液就是液溶胶;

2、淀粉胶体,蛋白质胶体就是分子胶体,土壤就是粒子胶体;

二、胶体得性质:

能发生丁达尔现象[1],聚沉,产生电泳,可以渗析,等性质

三、胶体得应用:

1、农业生产:土壤得保肥作用、土壤里许多物质如粘土,腐殖质等常以胶体形式存在、

2、医疗卫生:血液透析,血清纸上电泳,利用电泳分离各种氨基酸与蛋白质、13

3、日常生活:制豆腐原理(胶体得聚沉)与豆浆牛奶,粥,明矾净水、

4、自然地理:江河人海口处形成三角洲,其形成原理就是海水中得电解质使江河泥沙所形成胶体发生聚沉、

5、工业生产:制有色玻璃(固溶胶),冶金工业利用电泳原理选矿,原油脱水等、

胶体得应用

胶体在自然界尤其就是生物界普遍存在,应用也很广泛。

在金属、陶瓷、聚合物等材料中加入固态胶体粒子,不仅可以改进材料得耐冲击强度、耐断裂强度、抗拉强度等机械性能,还可以改进材料得光学性质。有色玻璃就就是由某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成得。

医学上越来越多地利用高度分散得胶体来检验或治疗疾病,如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶体粒子,作为药物得载体,在磁场作用下将药物送到病灶,从而提高疗效。

国防工业中有些火药、炸药须制成胶体。一些纳米材料得制备,冶金工业中得选矿,就是有原油得脱水,塑料、橡胶及合成纤维等得制造过程都会用到胶体。

胶体净水得原理

胶体粒子得直径一般在1nm——100nm之间,它决定了胶体粒子具有巨大得表面积,吸附力很强,能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀,从而使水净化,这就就是胶体净水得原理。

能在水中自然形成浓度较大得胶体,并且对水质无明显副作用得物质有KAl(SO4)·12H2O、FeCl3·6H2O等,这样得物质被称为净水剂,其形成胶体得化学原理就是使其发生水解反应: Fe3+ + 3H2O==(可逆号) Fe(OH)3(胶体)+3H+

Al3+ + 3H2O==(可逆号)Al(OH)3(胶体)+3H+

具体介绍

为了回答什么就是胶体这一问题,我们做如下实验:将一把泥土放到水中,大粒得泥沙很快下沉,浑浊得细小土粒因受重力得影响最后也沉降于容器底部,而土中得盐类则溶解成真溶液、但就是,混杂在真溶液中还有一些极为微小得土壤粒子,它们既不下沉,也不溶解,人们把这些即使在显微镜下也观察不到得微小颗粒称为胶体颗粒,含有胶体颗粒得体系称为胶体体系、胶体化学,狭义得说,就就是研究这些微小颗粒分散体系得科学、

通常规定胶体颗粒得大小为1~100nm(按胶体颗粒得直径计)、小于1nm得几颗粒为分子或离子分散体系,大于100nm得为粗分散体系、既然胶体体系得重要特征之一就是以分散相粒子得大小为依据得,显然,只要不同聚集态分散相得颗粒大小在1~100nm之间,则在不同状态得分散介质中均可形成胶体体系、例如,除了分散相与分散介质都就是气体而不能形成胶体体系外,其余得8种分散体系均可形成胶体体系、

习惯上,把分散介质为液体得胶体体系称为液溶胶,如介质为水得称为水溶胶;介质为固态时,称为固溶胶、

由此可见,胶体体系就是多种多样得、溶胶就是物质存在得一种特殊状态,而不就是一种特殊物质,不就是物质得本性、任何一种物质在一定条件下可以晶体得形态存在,而在另一种条件下却可以胶体得形态存在、例如,氯化钠就是典型得晶体,它在水中溶解成为真溶液,若用适当得方法使其分散于苯或醚中,则形成胶体溶液、同样,硫磺分散在乙醇中为真溶液,若分散在水中则为硫磺水溶胶、

由于胶体体系首先就是以分散相颗粒有一定得大小为其特征得,故胶粒本身与分散介质

之间必有一明显得物理分界面、这意味着胶体体系必然就是两相或多相得不均匀分散体系、另外,有一大类物质(纤维素、蛋白质、橡胶以及许多合成高聚物)在适当得溶剂中溶解虽可形成真溶液,但它们得分子量很大(常在1万或几十万以上,故称为高分子物质),因此表现出得许多性质(如溶液得依数性、黏度、电导等)与低分子真溶液有所不同,而在某些方面(如分子大小)却有类似于溶胶得性质,所以在历史上高分子溶液一直被纳入胶体化学进行讨论。30多年来,由于科学迅速地发展,它实际上已成为一个新得科学分支——高分子物理化学,所以近年来在胶体表面专著(特别就是有关刊物)中,一般不再过多地讨论这方面内容。

——摘自《胶体与表面化学(第三版)》,化学化工出版社

胶体

定义;分散质粒子大小在1nm~100nm得分散系。

胶体与溶液、浊液在性质上有显著差异得根本原因就是分散质粒子得大小不同。

常见得胶体:Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉胶体、蛋白质、血液、豆浆、墨水、涂料、肥皂水、AgI、Ag2S、As2S3

分类:按照分散剂状态不同分为:

气溶胶——分散质、分散剂都就是气态物质:如SO2扩散在空气中

液溶胶——分散质、分散剂都就是液态物质:如Fe(OH)3胶体

固溶胶——分散质、分散剂都就是固态物质:如有色玻璃、合金

3、区分胶体与溶液得一种常用物理方法——利用丁达尔效应

胶体粒子对光线散射而形成光亮得“通路”得现象,叫做丁达尔现象。

胶粒带有电荷

胶粒具有很大得比表面积(比表面积=表面积／颗粒体积),因而有很强得吸附能力,使胶粒表面吸附溶液中得离子。这样胶粒就带有电荷。不同得胶粒吸附不同电荷得离子。一般说,金属氢氧化物、金属氧化物得胶粒吸附阳离子,胶粒带正电,非金属氧化物、金属硫化物得胶粒吸引阴离子,胶粒带负电。

胶粒带有相同得电荷,互相排斥,所以胶粒不容易聚集,这就是胶体保持稳定得重要原因。

由于胶粒带有电荷,所以在外加电场得作用下,胶粒就会向某一极(阴极或阳极)作定向移动,这种运动现象叫电泳。

胶体得种类很多,按分散剂状态得不同可分为液溶胶、气溶胶与固溶胶。如:云、烟为气溶胶,有色玻璃为固溶胶。中学研究得胶体一般指得就是液溶胶。胶体得性质体现在以下几方面:

①有丁达尔效应

当一束光通过胶体时,从入射光得垂直方向上可瞧到有一条光带,这个现象叫丁达尔现象。利用此性质可鉴别胶体与溶液、浊液。

②有电泳现象

由于胶体微粒表面积大,能吸附带电荷得离子,使胶粒带电。当在电场作用下,胶体微粒可向某一极定向移动。

利用此性质可进行胶体提纯。

胶粒带电情况:金属氢氧化物、金属氧化物与AgI得胶粒一般带正电荷,而金属硫化物与硅酸得胶粒一般带负电荷。

③可发生凝聚

加入电解质或加入带相反电荷得溶胶或加热均可使胶体发生凝聚。加入电解质中与了胶粒所带得电荷,使胶粒形成大颗粒而沉淀。一般规律就是电解质离子电荷数越高,使胶体凝聚得能力越强。用胶体凝聚得性质可制生活必需品。如用豆浆制豆腐,从脂肪水解得产物中得到肥皂等。

④发生布朗运动

含义:无规则运动(离子或分子无规则运动得外在体现)

产生原因:布朗运动就是分子无规则运动得结果

布朗运动就是胶体稳定得一个原因

胶体得知识与人类生活有着极其密切得联系。除以上例子外还如:

①土壤里发生得化学过程。因土壤里许多物质如粘土、腐殖质等常以胶体形式存在。

②国防工业得火药、炸药常制成胶体。

③石油原油得脱水、工业废水得净化、建筑材料中得水泥得硬化,都用到胶体得知识。

④食品工业中牛奶、豆浆、粥都与胶体有关。

总之,人类不可缺少得衣食住行无一不与胶体有关,胶体化学已成为一门独立得学科。

Fe(OH)3胶体制备:将25毫升得蒸馏水加热至沸腾,再逐滴加入1-2毫升得饱与氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色。

FeCl3 +3H20 = Fe(OH)3(胶体)+3HCl

相关化学式:Al3+ +3H2o=Al(OH)3(胶体)+3H+

胶体电性

(1)正电:

一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物得胶体粒子带正电荷,如Fe(OH)3 , Al(OH)3 , Cr(OH)3 , H2TiO3 , Fe2O3 , ZrO2 , Th2O3

(2)负电:

分金属氧化物、金属硫化物得胶体粒子带负电荷,如As2S3 , Sb2S3 , As2O3 , H2SiO3 , Au , Ag , Pt

(3)胶体粒子可以带电荷,但整个胶体呈电中性

胶体得制备

A物理法:如研磨(制豆浆,研墨),直接分散(制蛋白质胶体)

B水解法:

如向煮沸得蒸馏水滴加FeCl3饱与溶液,得红褐色Fe(OH)3胶体(此法适用于制金属氢氧化物胶体)

1、不可过度加热,否则胶体发生聚沉,生成Fe(OH)3沉淀

2、不可用自来水,自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水

3、复分解+剧烈震荡法

4、FeCl3不能过量,过量得FeCl3也能使胶体发生聚沉

5、书写制备胶体得化学方程式时,生成得胶体不加沉淀符号“↓”

胶体与溶液得分离

渗析法。

渗析又称透析。利用半透膜能透过小分子与小离子但不能透过胶体粒子得性质从溶胶中除掉作为杂质得小分子或离子得过程。

渗析时将胶体溶液置于由半透膜构成得渗析器内,器外则定期更换胶体溶液得分散介质(通常就是水),即可达到纯化胶体得目得。渗析时外加直流电场常常可以加速小离子自膜内向膜外得扩散,为电渗析(electrodialysis)。

利用半透膜得选择透过性分离不同溶质得粒子得方法。在电场作用下进行溶液中带电溶质粒子(如离子、胶体粒子等)得渗析称为电渗析。电渗析广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域;近年来更推广应用于氨基酸、蛋白质、血清等生物制品得

提纯与研究。电渗析器种类较多,W、鲍里得三室型具有代表性,其构造见图。电渗析器由阳极室、中间室及阴极室三室组成,中间DD为封接良好得半透膜,E为Pt、Ag、Cu等片状或棒状电极,F为连接中间室得玻璃管,作洗涤用,S为pH计。电渗析实质上就是除盐技术。电渗析器中正、负离子交换膜具有选择透过性,器内放入含盐溶液,在直流电得作用下,正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移。最后在两个膜之间得中间室内,盐得浓度降低,阴、阳极室内为浓缩室。电渗析方法可以对电解质溶质或某些物质进行淡化、浓缩、分离或制备某些电解产品。实际应用时,通常用上百对以上交换膜,以提高分离效率。电渗析过程中,离子交换膜透过性、离子浓差扩散、水得透过、极化电离等因素都会影响分离效率。

胶体粒子得结构

根据Fajans规则,胶体粒子就是胶团,它又包括胶粒与扩散层,而胶粒有包括胶核与吸附层。以制备AgI为例,当AgNO3过量时,结构可表示为

金红石

矿物名称: 金红石(产在闪石内) Rutile in Amphibole

金红石就是就就是较纯得二氧化钛,一般含二氧化钛在95％以上,就是提炼钛得重要矿物原料,但在地壳中储量较少。它具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能,被广泛用于军工航空、航天、航海、机械、化工、海水淡化等方面。金红石本身就是高档电焊条必须得原料之一,也就是生产金红石型钛白粉得最佳原料。

::矿物概述

化学组成:TiO2,Ti60%,有时含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等;

鉴定特征:以其四方柱形、双晶、颜色为鉴定特征;可以与锡石(cassitoritc)区别;不溶于酸类,加入碳酸钠予以烧熔,则可溶解于硅酸,若再加入过氧化氢,可使溶液变为黄色;

成因产状:形成于高温条件下,主要产于变质岩系得含金红石石英脉中与伟晶岩脉中。此外,在火成岩中作为副矿物出现,也常呈粒状见于片麻岩中;金红石由于其化学稳定性大,在岩石风化后常转入砂矿;

::晶体形态

复四方双锥晶类,常具完好得四方柱状或针状晶形。常见单形为四方柱m、a与四方双锥s等,有时出现复四方柱与复四方双锥。

::晶体结构

晶系与空间群:四方晶系,P42/mmm;红棕色、红色、黄色或黑色

晶胞参数:a0=4、59埃,c0=2、96埃;

粉晶数据:3、245(1)1、687(0、5)2、489(0、41)

::物理性质

晶体场理论

【释一】简称CFT理论。[1]化学键理论之一。主要内容:(1)把配位键设想为完全带正电荷得阳离子与配体{视为点电荷或偶极子)之间得静电引力。(2)配体产生得静电场使金属原来五个简并得d轨道分裂成两组或两组以上能级不同得轨道,有得比晶体场中d轨道得平均能量降低了,有得升高了。分裂得情况主要决定于中心原子(或离子)与配体得本质以及配体得空间分布。(3)d电子在分裂得d轨道上重新排布,此时配位化合物体系总能量降低(这

个总能量得降低值称为晶体场稳定化能(CFSE)。晶体场理论能较好地说明配位化合物中心原子(或离子)上得未成对电子数,并由此进一步说明配位化合物得光谱、磁性、颜色与稳定性等。

【释二】晶体场理论就是研究过渡族元素(络合物)化学键得理论。它在静电理论得基础上,结合量子力学与群论(研究物质对称得理论)得一些观点,来解释过渡族元素与镧系元素得物理与化学性质,着重研究配位体对中心离子得d轨道与f轨道得影响。

一、晶体场理论得几个要点

?过渡金属得离子处于周围阴离子或偶极分子得晶体场中,前者称为中心离子,后者称为配位体。中心离子与配位体之间得作用力就是单纯得静电引力,把配位质点当作点电荷来处理 ,不考虑配位体得轨道电子对中心离子得作用。

?晶体场理论只能适用于离子晶体矿物,如硅酸盐、氧化物等。

?在负电荷得晶体场中,过渡金属中心阳离子d轨道得能级发生变化。这种变化取决于晶体场得强度(周围配位体得类型)与电场得配位性(配位体得对称性)。

简而言之,就就是:

1、中心离子与配体之间瞧作纯粹得静电作用

2、中心离子d轨道在配体(场)作用下,发生能级分裂。

3、d电子在分裂后得d轨道上重排,改变了d电子得能量。

二、d轨道能级分裂

1、八面体场中d轨道能级分裂

2、四面体(场)中d轨道能级分裂

三、分裂能(?)

1、概念:

分裂后最高能量d轨道得能量与最低能量d轨道能量之差。叫做d轨道分裂能(?)

2、不同配体场中,d轨道分裂能值不同(上图)

3、影响分裂能大小因素

(1)对于同一M离子,?随配位体不同而变化,如八面体中,

I-

(2)相同配体,同一M元素,高价离子比低价?大。

(3)相同配体,同一族,第三过渡系>第二过渡系>第一过渡系

四、晶体场稳定能(CFSE)与八面体择位能(OSPE)

在配体场作用下,d轨道发生分裂,d电子在分裂后d轨道总能量,叫做晶体场稳定能。

过渡族金属离子在八面体配位中所得到得总稳定能,称八面体晶体场稳定能。Cr3+、Ni2+、Co3+等离子将强烈选择八面体配位位置。

过渡金属离子在四面体配位中所得到得总稳定能,称四面体晶体场稳定能。Ti4+、Sc3+等离子将选择四面体配位位置。

五、晶体场理论得应用

1、配合物得磁性

(1)当p>?,高自旋,所有F-得配合物p>?,高自旋

(2)当p

(3)正四面体配合物一般就是高自旋?

(4)对于d1、d2、d3、d8、d9、d10金属离子配合物不论弱场强场,只有1种排布,无高低自旋,只有d4~d7才分高低自旋。

2、解释配离子得空间构型:用CFSE判断。

3、解释配合物可见光谱(颜色):d-d跃迁

4、配离子得稳定性:

用CFSE,其值越大,配合物越稳定。

克拉克值

化学元素在一定自然体系(通常为地壳)中得相对平均含量。又称元素丰度。按照不同自然体系计算出来得元素丰度,有地壳元素丰度、地球元素丰度、太阳系元素丰度与宇宙元素丰度等。研究地球及其各地圈得元素丰度,就是地球化学得一个重要领域。

1889年美国化学家弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克发表了第一篇关于元素地球化学分布得论文,将来自不同大陆岩石得许多分析数据分别求得平均值,并得出陆壳中元素得丰度。为表彰她得卓越贡献,国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数(%)或克／吨表示。某自然体系得元素丰度,就是根据组成该体系得主要物质得化学成分,用加权平均法计算出来得。如地壳元素丰度,就是根据各种岩石得化学成分用加权平均法求得得。元素丰度得研究有如下内容:研究元素丰度得计算方法,修订元素丰度得计算值;揭示化学元素在自然界得分布规律,阐明形成这些规律得原因;研究元素丰度及其规律性得应用,如在环境保护上得意义等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程(ideal gas,equation of state of),也称理想气体定律或克拉佩龙方程,描述理想气体状态变化规律得方程。质量为M得理想气体,其状态参量压强p、体积V与绝对温度T之间得函数关系为pV=MRT/ρ=nRT

式中ρ与n分别就是理想气体得摩尔质量与摩尔数;R就是气体常量。对于混合理想气体,其压强p就是各组成部分得分压强p1、p2、……之与,故

pV＝( p1＋p2＋……)n＝(n1＋n2＋……)RT,式中n1、n2、……就是各组成部分得摩尔数。

以上两式就是理想气体与混合理想气体得状态方程,可由理想气体严格遵循得气体实验定律得出,也可根据理想气体得微观模型,由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零得极限下,严格遵循。

公式

pV=nRT(克拉伯龙方程[1])

p为气体压强,单位Pa。V为气体体积,单位m3。n为气体得物质得量,单位mol,T为体系温度,单位K。

R为比例系数,数值不同状况下有所不同,单位就是J/(mol·K)

上面错误

在摩尔表示得状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R就是一定得,约为8、31441±0、00026J/(mol·K)。

如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r就是与气体种类有关系得,r=R/M,M为此气体得平均分子量

推导

经验定律

(1)玻意耳定律(玻—马定律)

当n,T一定时V,p成反比,即V∝(1/p)①

(2)查理定律

当n,V一定时p,T成正比,即p∝T ②

(3)盖-吕萨克定律

当n,p一定时V,T成正比,即V∝T ③

(4)阿伏伽德罗定律

当T,p一定时V,n成正比,即V∝n ④

由①②③④得

V∝(nT/p) ⑤

将⑤加上比例系数R得

V=(nRT)/p 即pV=nRT

实际气体中得问题当理想气体状态方程运用于实际气体时会有所偏差,因为理想气体得基本假设在实际气体中并不成立。如实验测定1 mol乙炔在20℃、101kPa时,体积为24、1 dm,,而同样在20℃时,在842 kPa下,体积为0、114 dm,,它们相差很多,这就是因为,它不就是理想气体所致。

一般来说,沸点低得气体在较高得温度与较低得压力时,更接近理想气体,如氧气得沸点为-183℃、氢气沸点为-253℃,它们在常温常压下摩尔体积与理想值仅相差0、1%左右,而二氧化硫得沸点为-10℃,在常温常压下摩尔体积与理想值得相差达到了2、4%。

应用一定量处于平衡态得气体,其状态由p、V与T刻划,表达这几个量之间得关系得方程称之为气体得状态方程,不同得气体有不同得状态方程。但真实气体得方程通常十分复杂,而理想气体得状态方程具有非常简单得形式。

虽然完全理想得气体并不可能存在,但许多实际气体,特别就是那些不容易液化、凝华得气体(如氦、氢气、氧气、氮气等,由于氦气不但体积小、互相之间作用力小、也就是所有气体中最难液化得,因此它就是所有气体中最接近理想气体得气体。)在常温常压下得性质已经十分接近于理想气体。

此外,有时只需要粗略估算一些数据,使用这个方程会使计算变得方便很多。

连续相

在分散体系中分散其她物质得物质称连续相。在橡胶混合体系中,一种橡胶或聚合物包围另一种橡胶或聚合物,被包围得橡胶或聚合物称为分散相,而另一种橡胶或聚合物称为连续相。连续相对并用胶得机械性能起着重要作用,特别就是一些与传导有关得性能,如扩散、渗透、传热、导电以及黏着、溶胀等性能得影响均十分显著,而分散相得影响则较有限。

硫代硫酸钠

性质:单斜晶系白色结晶粉末,比重1、667,易溶于水,不溶于醇,在空气中加热被氧化分解成硫酸钠、二氧化硫与水。在隔绝空气下(氧气里)燃烧则生成硫酸钠、硫化碱与硫磺。

用途:主要用于照相业作定影剂。其次作鞣革时重铬酸盐得还原剂、含氮尾气得中与剂、媒染剂、麦杆与毛得漂白剂以及纸浆漂白时得脱氯剂。还用于四乙基铅、染料中间体等得制造与矿石提银等。

制法:硫代硫酸钠脱水法。由五水硫代硫酸钠经溶解、过滤、浓缩、脱水,制得无水硫代硫酸钠。

Na2S2O3、5H2O→Na2S2O3+5H2O

包装:用内衬聚氯乙烯塑料袋或塑料编织袋包装,每袋净重40公斤。

储运注意事项:应储存在阴凉干燥得库房内。避光、密封保存,运输中应避免曝晒、受潮、雨淋。

五水硫代硫酸钠

(大苏打、海波)

sodium thiosulfate (hypo)

分子式Na2S2O3、5H2O 分子量248、18

性质:无色透明单斜晶体,无臭、味咸,比重1、729,加热至100℃,失去5个结晶水。易溶于水,不溶于醇,在酸性溶液中分解,具有强烈得还原性。在33℃以上得干燥空气中易风化,在潮湿空气中有潮解性。

用途用作照相行业得定影剂。用于电镀、净化用水与鞣制皮革,还用作化工行业得还原剂、棉织品漂白后得脱氯剂、染毛织物得硫染剂、靛蓝染料得防白剂、纸浆脱氯剂、医药工业中用作洗涤剂、消毒剂与褪色剂等。

制法

1、亚硫酸钠将纯碱溶解后,与(硫磺燃烧生成得)二氧化硫作用生成亚硫酸钠,再加入硫磺沸腾反应,经过滤、浓缩、结晶,制得硫代硫酸钠。

Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2

Na2SO3+S+5H2O→Na2S2O3、5H2O

2、硫化碱法利用硫化碱蒸发残渣、硫化钡废水中得碳酸钠与硫化钠与硫磺废气中得二氧化硫反应,经吸硫、蒸发、结晶,制得硫代硫酸钠。

2Na2S+Na2CO3+4SO2→Na2S2O3、5H2O+CO2

3、氧化、亚硫酸钠与重结晶法由含硫化钠、亚硫酸钠与烧碱得液体经加硫、氧化;亚硫酸氢钠经加硫及粗制硫代硫酸钠重结晶三者所得硫代硫酸钠混合、浓缩、结晶,制得硫代硫酸钠。

2Na2S+S＋3O2→Na2S2O3

Na2SO3+S→Na2S2O3

4、重结晶法将粗制硫代硫酸钠晶体溶解(或用粗制硫代硫酸钠溶液),经除杂,浓缩、结晶,制得硫代硫酸钠。

1、砷碱法净化气体副产利用焦炉煤气砷碱法脱硫过程中得下脚(含Na2S2O3),经吸滤、浓缩、结晶后,制得硫代硫酸钠。

2、

包装用麻袋、玻璃丝编织袋或木桶包装,内衬塑料袋。每袋(桶)净重25公斤或50公斤。

储运注意事项:应储存在阴凉干燥得库房内。运输中应避免曝晒、雨淋。不可与酸类、氧化剂共储混运。容器必须密封,防止受潮溶化。如包装受潮,说明内装物己起潮解作用,必须与干燥包装分开堆放。不可储存于露天,对受潮包装要抓紧处理。失火时可用水砂土扑救。

另外

它可以解氰化物中毒及升汞中毒

大苏打就是无色透明得晶体,易溶于水,水溶液显弱碱性.它在33℃以上得干燥空气中风化而失去结晶水.在中性、碱性溶液中较稳定,在酸性溶液中会迅速分解.

Na2S2O3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋S↓＋SO2↑

大苏打具有很强得络合能力,能跟溴化银形成络合物.反应式:AgBr＋2Na2S2O3＝NaBr＋Na3［Ag(S2O3)2］,根据这一性质,它可以作定影剂.洗相时,过量得大苏打跟底片上未感光部分得溴化银反应,转化为可溶得Na3［Ag(S2O3)2］,把AgBr除掉,使显影部分固定下来.

大苏打还具有较强得还原性,能将氯气等物质还原.

Na2S2O3＋4Cl2＋５H2O＝2H2SO4＋2NaCl＋6HCl,

所以,它可以作为绵织物漂白后得脱氯剂.类似得道理,织物上得碘渍也可用它除去.

另外,大苏打还用于鞣制皮革、电镀以及由矿石中提取银等.

汗斑(花斑癣)得根治方法:外用20%~30%硫代硫酸钠液,干后立即外用1%稀盐酸;或者选用3%采乐洗剂洗患处;用法均为每日1~2次

还可以用来治铊中毒

路易斯结构式

在弗兰克兰结构式基础上,Lewis提出了“共用电子对理论”

“—”表示共用一对电子。H—H

“＝”表示共用两对电子。H—O—H O＝O

“≡”表示共用三对电子。N≡N

弗兰克兰得“化合价”=Lewis得电子共用电子对数目。

① 柯赛尔得“八隅律”

认为稀有气体得8e外层就是一种稳定构型。

其它原子倾向于共用电子而使其外层达到8e外层。

如:H—O—H H—C≡N

② 成键电子与孤对电子得表示

成键电子=键合电子——指形成共价键得电子。

孤对电子——指没有参与化合键形成得电子。

③ 结构式得表示:

键合电子——用线连

孤对电子——用小黑点

如: H—N—H N≡N

④ Lewis电子结构式得局限性

按柯赛尔得“八隅律”规则,许多分子得中心原子周围超出8e但仍然稳定。

如: PCl5 BCl3 B周围5个e

这些需要用现代价键理论来解释。

路易斯酸碱理论

路易斯酸碱理论亦称“广义酸碱理论”。1923年美国化学家路易斯提出了一个更为广泛得酸碱定义,即电子理论或路易斯理论。凡能提供电子对得物种叫作碱;凡能从碱接受电子对得物种称作酸。因此,路易斯酸也叫电子对接受体,路易斯碱也叫电子对给予体。酸碱通过电子对接受关系形成配位共价键,生成酸碱加合物。

所有得缺电子物种都可以表现为路易斯酸,所有得富电子物种都可以表现为路易斯碱。

路易斯酸主要包括有如下几种:

(1)金属阳离子这类路易斯酸包括许多金属离子。这些金属离子均含有可用于成键得未被占据得价电子轨道。

(2)含有价壳层未充满得原子得化合物这主要就是指像三卤化硼BX3一类化合物。BX3 中,硼原子得价壳层中只有3对成键电子。因为它得价壳层可以容纳4对电子,因此硼原子就是缺电子原子,所有表现为路易斯酸。

(3)具有极性双键得分子最常见得例子为含有羰基得分子。由于氧原子得电负性远高于碳,双键中得电子密度便从碳原子移向氧原子,双键得这种极化作用,造成碳原子缺电子,它就易跟电子给予体(路易斯碱)反应。

(4) 含有价壳层可扩展得原子得化合物有些p区元素得原子,当它们跟路易斯碱作用时,还可利用外层得空d轨道接受路易斯碱得孤对电子。

可用作路易斯碱得物种有如下几种:

①阴离子常见得阴离子路易斯碱有F-、Cl-、Br-、OH-、CN-等。实际上只要路易斯酸具有足够得强度,任何阴离子都可以就是路易斯碱。

②具有孤对电子得中性分子最常见得例子有氨、胺与水等。此外像一氧化碳、CH3OH、CH3COCH3等也可用作路易斯碱。

③含有碳－碳双键得分子碳－碳双键处具有较高得电子密度[1]。反应中可以提供л电子给金属离子,以形成配位共价键。最熟悉得例子就就是蔡斯盐K[Pt(C2H4)Cl3]。

路易斯碱显然包括了布朗斯特碱,布朗斯特碱能接受质子,正就是因为它具有一对或两对未共享电子。但就是路易斯酸却并不总与布朗斯特酸一致。例如HNO3、HCl与H2CO3等无疑都就是质子给予体,即都就是布朗斯特酸,但它们并不就是缺电子得,所以不就是路易斯酸,而且从路易斯理论瞧来,HCl与H2CO3却就是路易斯酸碱加合物。此外,在判断酸碱相对强度时,布朗斯特理论与路易斯理论甚至会得出相反得结论。例如,Zn2+就是一路易斯酸,即容易跟OH-也容易跟CN- 反应(它们都就是很好得电子对给予体)。但就是,当反应中同时存在OH-与CN-时,Zn2+却更容易与CN-结合,这也就就是说,CN- 就是比OH- 更强得路易斯碱。然而从接受质子得能力讲,也即从布朗斯特理论观点讲,OH- 得碱性要比CN- 强。因此碱得相对强度顺序因与之反应得路易斯酸而易。

软硬酸碱

soft-hard acid-base

按照广义酸碱,把酸分成软酸与硬酸两类,把碱分成软碱与硬碱两类。

由于软硬之间并无明显得界线,所以还有一部分交界酸碱。

软酸、软碱对外层电子抓得松,硬酸、硬碱对外层电子抓得紧。例如,Cu+、Ag+、Au+、 Pt2+、Pt4+等为软酸,CO、CN-、I-等为软碱。H+、Li+、Na+、K+、Be2+、Mg2+、Ca2+、Ti4+、Fe3+等为硬酸,MH3、H2O、OH-、F-等为硬碱。

并提出经验得软硬酸碱规则:“硬亲硬,软亲软,软硬交界就不管”。意即硬酸与硬碱,软酸与软碱能形成稳定得化合物,反之,形成化合物较不稳定。

交界酸碱不论对象就是软就是硬都起反应,且稳定性差别不大。

上述规则可解释与判断化合物得稳定性与溶解性等。

闪锌矿

矿物名称: 闪锌矿(等轴晶系、晶质)

化学组成:(Zn锌,Fe铁)S硫,成分中常含有各种类质同象混入物;

高中化学竞赛专题辅导：有机反应历程(四)

有机反应历程（四） 【例1】芳香族化合物氯苯（Ⅰ）、硝基苯（Ⅱ）、N，N‐二甲苯胺（Ⅲ）、苯甲醚（Ⅳ）等进行硝化时，其反应速度的快慢顺序如何？ A．Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ B．Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅱ C．Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ D．Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅳ＞Ⅲ 解：B。 【例2】某溴苯与Br2＋FeBr3反应只得到一种三溴苯产物，该溴苯应为： 解：C。因‐Br是邻对位定位基，所以，A．和B．都有两种三溴苯产物，而D．有3种三溴苯产物。 （2）亲核取代反应 在特殊结构或特殊条件下产生。 ①加成—消除历程 芳环上有吸电子基使之活化，以‐NO2最强， 如OH‐、CN‐、‐OR、胺等。生成碳负离子络合物中间体叫Meisenheimer络合物。例如， 已被核磁和X射线所证实。 【例3】2，4‐二硝基氯苯和氨发生反应生成2，4‐二硝基苯胺的反应历程是什么？ A．亲电取代反应 B．双分子消除—加成反应 C．双分子加成—消除反应 D．单分子亲核取代反应 答：C． ②苯炔历程（消除—加成历程）发生于试剂碱性很强时。 特征为亲核试剂不一定进入离去基团所在位置上，可以在它的邻位。 【例4】氯苯与氨基钠在液氨中作用生成苯胺时，其反应可能的中间体是什么？ A．碳正离子 B．卡宾Carbene C．碳负离子 D．苯炔 解： 故为D．

5．饱和碳原子上的亲核取代反应 通式是：Nu‐＋R－L→NuR＋L‐ 其中Nu‐表示亲核试剂，可以是负离子或带未共享电子对的中性分子；R—L表示作用物、为中性分子或正离子；L表示离去基团。 反应进行有两种类型，一种是单分子亲核取代反应SN1，速率=k1[RL]；另一种为双分子亲核取代反应S N2，速率=k2[RL][Nu‐：]。S N2为一步反应，亲核试剂进攻与离去基团离去同时发生。例如： SN1为二步反应，先离解成碳正离子，随即快速的受试剂进攻。例如， 其势能图如图4－1所示。 判断反应按S N2或S N1进行，可从作用物结构、亲核试剂亲核性强弱、离去基团离去的难易及溶剂极性等方面分析，从产物的立体化学及改变反应条件对反应速度的影响来判别。 作用物结构： 【例1】在加热条件下，下列化合物分别与氢氧化钠水溶液作用，反应最快的是哪一个？ A．氯乙烷B．氯乙烯 C．3‐氯丙烯 D．氯甲烷 答：C．，S N1与S N2均最快。 凡使碳正离子稳定的因素，有利于S N1；空间障碍小，有利于S N2；α和β位有大的取代基，不利于S N2。 亲核试剂亲核性强，有利于S N2，亲核原子相同时，碱性与亲核性有平行关系，如O原

高中化学竞赛全套资料

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。

历年高中化学竞赛有机题

历年有机试题 一． 有机结构 （1999）第六题（10分）曾有人用金属钠处理化合物A （分子式C 5H 6Br 2，含五元环），欲得产物B ，而事实上却得到芳香化合物C （分子式C 15H 18）。 6-1请画出A 、B 、C 的结构简式。 6-2为什么该反应得不到B 却得到C ？ 6-3预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理C ，得到的产物是D ，写出D 的结构式。 [解题思路] 1．对比产物C 的分子式（C 15H 18）和起始物A 的分子式（C 5H 6Br 2）可见一个C 分子是3个A 分子脱去溴原子连接而成的，而且A 转化为C 的反应是用金属钠消除A 分子中的溴。可见此题并没有要求应试者必须学过武兹反应，此思路的知识基础没有超过中学化学。 2．试题用A 是溴代环戊烯和C 是芳香化合物2个信息同时限定了A 和C 的结构。溴代环戊烯因溴原子连在不同碳原子上而有多种位置异构体，它们与金属钠反应失去溴连接的方式更多，但是，为满足C 是分子式为C 15H 18的芳香化合物（至少要有一个含共轭双键的苯环）的条件，A 必须是1，2-二溴环戊烯，C 必定有答案给出的结构式。应试者得出这个结论的过程和花费的时间自然很不相同，有的学生可能在草稿纸画满各种各样的二溴环戊烯，并令其脱溴相连，甚至得出很大的环状化合物，有的学生则只需在脑子里想清楚，其差别不是知识水平高低而是智力水平高低。在思考过程中，下述联想是有助于应试者得出结论： 3．为什么A 与金属钠反应会得到C 呢？如果应试者联想起中学化学里学过乙炔合成苯的反应，就会想到，A 脱去溴首先得到的应是含C C 键的环戊炔（B ），既然乙炔经催化可三聚成苯，对比乙炔和环戊炔的结构，理应联想到中学化学学到：乙炔的碳氢处在一条直线上（《化学读本》的sp 杂化当然有帮助，属竞赛大纲要求，但并非必需），环戊炔的炔碳在五元环上，其不稳定性就不至犹豫，不需催化剂也会聚合就在意料之中。 4．命题人考虑到环戊烯不稳定，有的学生可能将B 写成它的双聚物，以求得到较稳定的化合物，因而答双聚体也算对，而且对两种B 的不稳定给了注释性说明（注：不要求学生达到这种注释水平）。 5．C 的氧化可看成是苯环的侧链碳原子的氧化。中学化学里讲过甲苯氧化得苯（甲）酸，去年初赛题分析里讨论过芳香烃侧链氧化的规律，应试者一般研究过去年初赛题，所以由C 得出D 应不是困难的事。但是，这里仍有很强的智力因素，应试者若被C 的复杂结构迷惑住，不注意分子的核心部位是一个苯环，对题目给出的C 是芳香化合物的信息视而不见，D 是什么就很难答上来，到事后才恍然大悟。 [答案] 6-1 各2分 若答B 的结构式为： 亦给2分 6-2 要点：B 不稳定 (2分) 注：前者的炔碳原子通常为sp 杂化轨道，线性，环炔的张力太大；后者为反芳香性。 6-3 A B C

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

2007年全国高中学生化学竞赛试题及详解

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。

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：

高中化学竞赛培训专题作业

元素化学专题练习 1.I2和S2O32－间发生的是一个速率快、定量进行的反应。由于强酸能促进S2O32－的分解， 而强碱液中I2将发生歧化反应，所以该反应需在近中性条件下进行。 ⑴写出I2和S2O32-间发生的反应方程式； ⑵若把I2液滴入S2O32-液中，即使在碱性条件下（pH～11）也能发生定量反应，为什 么？ ⑶若把S2O32-液滴入I2液中，即使在酸性条件下（pH～1）仍能发生定量反应，为什 么？ 2.氧和硫是同族元素，性质相似。试用化学方程式表示下列实验事实： ⑴CS2和Na2S (aq)一起振荡，水溶液由无色变成有色； ⑵SnS2溶于Na2S (aq)； ⑶SnS溶于Na2S2 (aq)。 3.试用一种试剂将可溶性硫化物、多硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐彼此区分开 来。写出反应方程式和反应现象。 4.给出SOCl2分子的空间构型和成键情况，为什么SOCl2既可以作为路易斯酸，又可作为 路易斯碱？ 5.某液体物质A具有与CO2相似的结构，A与Na2S反应生成化合物B，B遇酸能产生恶 臭的有毒气体C及物质A，C可使湿润的醋酸铅试纸变黑。A与Cl2在MnCl2催化下作用可生成一种不能燃烧的液体物质D；A与Cl2O作用则生成极毒气体E和透明液体F。 试推断从A到F各代表什么物质？ 6.欲测定大气中H2S的含量，试用Cd (NO3)2溶液、I2溶液及Na2S2O3溶液为试剂，设计 一种测定方法，写出有关反应式，导出大气中H2S含量的计算公式（以质量分数表示）（设Cd (NO3)2溶液浓度为M1 mol·L-1；I2溶液浓度为M2 mol·L-1；Na2S2O3溶液浓度为M3 mol·L-1；H2S的摩尔质量为34 g·mol-1。 7.SO2分子中，S原子已满足八隅体规则，为什么还可以作为路易斯酸接受电子对形成配 合物？试给出SO2F-和(CH3)3NSO2可能的结构并预测它们与OH-的反应。 8.现有五瓶无色溶液分别是Na2S，Na2SO3，Na2S2O3，Na2SO4，Na2S2O8，如何通过试验 加以确认，写出有关反应方程式。

高中化学奥林匹克竞赛专题练习：有机化合物的合成

第17讲有机化合物的合成 学号姓名得分1、由指定原料及其他必要的无机及有机试剂合成下列化合物：（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CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH 3。 （5）由CH3CH2CH2CHO合成 2、试用化学方程式表示以乙烯、为主要原料制备肉桂醛（）的过程。 3、用一步或几步反应完成下列甾体化合物的转化。 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、由甲苯为原料，加入必要的有机、无机试剂合成 6、以C2H5OH为原料，加入必要的无机试剂合成CH3CH2CH2CH2OH。

7、以BrCH2CH(CH3)2为原料制取2－甲基－1，2－丙二醇。 8、环氧树脂（一种黏合剂）的重要原料是环氧氯丙烷（），试以丙烯为原料加必要的试剂合成之。 9、用你掌握的苯及其衍生物性质的有关知识，写出以最短的流程制备苯甲酸乙酯以及o–、m–、p–氨基苯甲酸反应的化学方程式。 10、请用苯及任选无机试剂合成3，5－二溴硝基苯。 11、以丙二酸二乙酯制备2－苄基丁二酸。 12、请使用不超过4个碳原子的开链有机化合物及任选无机试剂合成2，4－甲基戊酸。 13、（1）写出(CH3)2CHOCH2CH3的两种合成方法，并解释哪种合成法较好； （2）今需合成甲基叔丁基醚[CH3OC(CH3)3]，有人用甲醇钠[CH3ONa] 加到叔丁基氯[(CH3)3CCl] 中来制备，未能得到所需产物。指出在此反应中得到了什么产物？应该怎样合成甲基叔丁基醚？ 14、动物之间的信息传递除了声音、光电信号外，在低等动物中，如昆虫，还能分泌化学物质作为种群个体之间的通讯工具，这就是所谓“化学通讯”。棉铃象（一种象鼻虫）的性引诱剂就是这类化学物质。它是混合物，含有单环萜烯醇E和萜烯醛F和H。人工合成棉铃象性引诱剂是杀灭这种棉花害虫的绿色农药。其合成路线如下： O +CH3MgI CuCl2H 3O+ A (1) BrZnCH2CO2C2H5 (2)3+ CO2Et HO (1) KOH 23+ B (1) (CH3CO)2O 23 + CO2C2H5 + CO2C2H5 +C+D (i) (ii) C LiAlH4 E MnO2 CHO (F) (iii) E LiAlH4 G MnO2 H 问题：分别写出上面以A、B、C、D、E、G、H为代号的各化合物的结构简式。 15、丙炔醇（A）在精细有机合成中是一个重要的化合物，可由乙炔与一分子甲醛反应制得。在氨基锂等强碱存在下，丙炔醇与卤代烃反应可得到各种取代的丙炔醇，这是制备一元伯醇的方法：HC≡CCH2OH + RBr RC≡CCH2OH 化合物B，C，D和E均可以经由上述反应合成

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

2020届高中化学竞赛辅导(一)原子结构元素周期律

2020届高中化学竞赛辅导（一）原子结构元素周期 律 原子结构元素周期系 一．〔4分〕某元素的离子R2＋有5个电子层，最外层有2个电子，R(NO3)2是它的一种常见盐。R的元素符号是，R元素在周期表中的位置是，配制澄清R(NO3)2溶液的方法是。 二．〔2分〕235 92U原子吸取一个慢中子后，分裂成136 54 Xe和90 38 Sr，写出核反应方程式。 三．〔7分〕有人建议依照〝最高价阳离子〞电子排布的相似性和差异性来分主副族。例如：S、Cr规定为ⅥA族；Se规定为ⅥB族。 1．写出S、Cr、Se最高价阳离子的电子构型； 2．周期数和每周期元素个数是否发生变化； 3．新旧周期表中哪些族的元素是统一的〔即完全相同〕 4．不同的新的主、副族元素在原周期表的基础上做如何样的变动？ 四．美国和俄罗斯科学家组成的一个研究小组10月16日宣布，他们成功制造出了门捷列夫元素周期表中的118号元素。他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备，两次将许多钙－48离子加速，用来轰击人造元素锎〔Cf〕－249，从而制造出3颗新原子：每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。118号元素原子存在时刻仅为0.9毫秒。研究人员观看到了118号元素原子的〝衰变链〞过程，证实了新元素的存在。其衰变过程中依次开释出一种相同的粒子后得到116、114、112号元素，112号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。 1．指出118号元素在周期表中的位置； 2．写出合成118号元素的核反应方程式； 3．指出衰变过程中112号元素模样的质量数。 五．〔4分〕2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X和Y。 X是用高能48Ca撞击243 93Am靶得到的。通过100微秒，X发生α-衰变，得到Y。然后Y连 续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号〔左上角标注该核素的质量数〕，写出上述合成新元素X和Y的核反应方程式。

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。

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。