高中化學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)班全部輔導(dǎo)講義[全套]化學(xué)競(jìng)賽解

1、化學(xué)競(jìng)賽解題方法化學(xué)競(jìng)賽試題的特點(diǎn)特點(diǎn)之一：與生產(chǎn)、生活科技前沿相聯(lián)系2004年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽 2004年7月德俄兩國(guó)化學(xué)家共同宣布，在高壓下氮?dú)鈺?huì)發(fā)生聚合得到高聚氮，這種高聚氮的NN鍵的鍵能為160kJ/molN2的鍵能為942kJ/mol，晶體結(jié)構(gòu)如下圖。在這種晶體中，每個(gè)氮原子的配位數(shù)為 ；按鍵型分類時(shí)，屬于 晶體。這種固體的可能潛在應(yīng)用是 ，這是因?yàn)椋?。 中國(guó)化學(xué)會(huì)2001年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽今年5月底6月初，各地報(bào)刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報(bào)道，在全國(guó)各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學(xué)知識(shí)作出如下判斷這一判斷的正確性有待證明：當(dāng)

2、事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是 和 。當(dāng)另一種具有 性質(zhì)的液態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反響而產(chǎn)生氯氣： 特點(diǎn)之二：題目信息量大，但書寫量小特點(diǎn)之三：注重物質(zhì)的空間構(gòu)型今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K呈超導(dǎo)性，可能是人類對(duì)超導(dǎo)認(rèn)識(shí)的新里程碑。在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，像維夫餅干，一層鎂一層硼地相間，圖51是該晶體微觀空間中取出的局部原子沿C軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。51 由圖51可確定硼化鎂的化學(xué)式為： 。52 在圖5l右邊的方框里畫出硼化鎂的一個(gè)晶胞的透視圖，標(biāo)出該晶胞內(nèi)面、棱、頂角上

3、可能存在的所有硼原子和鎂原子鎂原子用大白球，硼原子用小黑球表示。特點(diǎn)之四：考查 學(xué)生的知識(shí)，更考查學(xué)生的能力2001題 題最近報(bào)道在100的低溫下合成了化合物X，元素分析得出其分子式為C5H4，紅外光譜和核磁共振說(shuō)明其分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒(méi)有區(qū)別，而碳的化學(xué)環(huán)境卻有2種，而且，分子中既有CC單鍵，又有CC雙鍵。溫度升高將迅速分解。X的結(jié)構(gòu)式是： 2000題3 1999年合成了一種新化合物，此題用X為代號(hào)。用現(xiàn)代物理方法測(cè)得X的相對(duì)分子質(zhì)量為64；X含碳93.8%，含氫6.2%；X分子中有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子和4種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子；X分子中同時(shí)存在CC、CC和CC三種鍵，并發(fā)現(xiàn)其CC

4、鍵比尋常的CC短。1X的分子式是_ 2分2請(qǐng)畫出X的可能結(jié)構(gòu)。4分 最近有人用一種稱為“超酸的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反響，使C60獲得一個(gè)質(zhì)子，得到一種新型離子化合物HC60CB11H6CL6。答復(fù)如下問(wèn)題：101 以上反響看起來(lái)很陌生，但反響類型上卻可以跟中學(xué)化學(xué)課本中的一個(gè)化學(xué)反響相比較，后者是： 。10-2上述陰離子CB11H6Cl6的結(jié)構(gòu)可以跟圖101的硼二十面體相比較，也是一個(gè)閉合的納米籠，而且，CB11H6Cl6離子有如下結(jié)構(gòu)特征：它有一根軸穿過(guò)籠心，依據(jù)這根軸旋轉(zhuǎn)360/5的度數(shù)，不能覺(jué)察是否旋轉(zhuǎn)過(guò)。請(qǐng)?jiān)趫D101右邊的圖上添加原子用元素符號(hào)表示和短線表示化學(xué)鍵畫

5、出上述陰離子。HCB接受新知識(shí)的能力處理加工信息的能力第4題10分去年報(bào)道，在55令XeF4A和C6F5BF2B化合，得一離子化合物C，測(cè)得Xe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31，陰離子為四氟硼酸根離子，陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)中有B的苯環(huán)。C是首例有機(jī)氙IV化合物，20以下穩(wěn)定。C為強(qiáng)氟化劑和強(qiáng)氧化劑，如與碘反響得到五氟化碘，放出氙，同時(shí)得到B。41 寫出 C的化學(xué)式，正負(fù)離子應(yīng)分開(kāi)寫。答： 42 根據(jù)什么結(jié)構(gòu)特征把 C歸為有機(jī)氙比合物？答： 43 寫出 C的合成反響方程式。答： 44 寫出 C和碘的反響。答： 45 畫出五氟化碘分子的立體結(jié)構(gòu)：答： 空間思維和想象能力根據(jù)情景大膽假設(shè)能力乙酸在磷酸鋁的催化作用下生成一種重

6、要的根本有機(jī)試劑A。核磁共振譜說(shuō)明A分子中的氫原子沒(méi)有差異；紅外光譜說(shuō)明A分子里存在羰基，而且，A分子里的所有原子在一個(gè)平面上。A很容易與水反響重新變成乙酸。答復(fù)如下問(wèn)題：1寫出A的結(jié)構(gòu)式。2寫出A與水的反響方程式。3寫出A與氫氧化鈉的反響方程式。4寫出A與氨的反響方程式，有機(jī)產(chǎn)物要用結(jié)構(gòu)式表示。5寫成A與乙醇的反響方程式，有機(jī)產(chǎn)物要用結(jié)構(gòu)式表示?；瘜W(xué)競(jìng)賽試題的解題方法逆推法假設(shè)法分析法排除法類比法1999化合物C是生命體中廣泛存在的一種物質(zhì)，它的人工合成方法是：1在催化劑存在下甲醇與氨氣反響得到A。2在催化劑存在下乙烯跟氧氣反響得到B。3在水存在下A和B反響得到C。C的脫水產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如下：寫

7、出C的合成反響的化學(xué)方程式，A、B、C要用結(jié)構(gòu)式表示。 逆推法不活潑金屬的離子與鋅反響：X n+ + n/2Zn = n/2Zn 2+ + X消耗Zn的質(zhì)量(g)0.1000.50065.39n/21.63n得到X的質(zhì)量(g) 0.1000.500 Mx0.05Mx反響后得到的固體質(zhì)量增加(g) ： 0.05Mx 1.63n 4.95設(shè)n=1, Mx=131.6； X= Xe, Cs n=2, Mx=164.2； X=鑭系 n=3, Mx=196.8 ； X= Au n=4, Mx=229.4 ； X= 錒系題示：X為不活潑金屬, X為金，Y=AuCl3，AuCl3溶于鹽酸生成HAuCl4得到

8、的黃色晶體為HAuCl4xH2O。某不活潑金屬 X在氯氣中燃燒的產(chǎn)物Y溶于鹽酸得黃色溶液，蒸發(fā)結(jié)晶，得到黃色晶體Z，其中 X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50。在500mL濃度為0.10mol/L的Y水溶液中投入鋅片，反響結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量比反響前增加4.95g。X是 ；Y是 ；Z是 。 假設(shè)法(2002)六配位八面體單核配合物MA2(NO2)2呈電中性；組成分析結(jié)果：M 21.68%, N 31.04%, C 17.74%；配體A含氮不含氧；配體 (NO2)x 的兩個(gè)氮氧鍵不等長(zhǎng)。51該配合物中心原子M是什么元素？氧化態(tài)多大？給出推論過(guò)程。52畫出該配合物的結(jié)構(gòu)示意圖，給出推理過(guò)程。53指出配體 (NO2)x在

9、“自由狀態(tài)下的幾何構(gòu)型和氮原子的雜化軌道。54 除本例外，上述無(wú)機(jī)配體還可能以什么方式和中心原子配位？用圖形答復(fù)以下問(wèn)題。 設(shè)：A中含氮原子數(shù)為y,M的相對(duì)原子質(zhì)量為MAnM : nN = 21.68/MM : 31.04/14 = 1 ：2y + 2 MA = 19.56x(y+1) y1，MA = 39.1 (g/mol) ， M = K y2，MA = 58.7 (g/mol) ，M = Ni y3 ， MA = 78.2 (g/mol), M= Sey4 ， MA = 97.8 (g/mol), M= Tc 由配體 (NO2)x 的兩個(gè)氮氧鍵不等長(zhǎng)，推斷配體為單齒配體，配位原子為O，故

10、配體為NO2-，因此，Ni的氧化數(shù)為+2。 例42000最近，我國(guó)某高校一研究小組將0.383g AgCl，0.160g Se和0.21g NaOH裝入充滿蒸餾水的反響釜中加熱到115，10小時(shí)后冷至室溫，用水洗凈可溶物后，得到難溶于水的金屬色晶體A。在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)A的單晶竟是六角微型管如右圖所示，有望開(kāi)發(fā)為特殊材料?，F(xiàn)代物理方法證實(shí)A由銀和硒兩種元素組成，Se的質(zhì)量幾近原料的2/3；A的理論產(chǎn)量約0.39g。1寫出合成A的化學(xué)方程式，標(biāo)明A是什么？2溶于水的物質(zhì)有：_類比法3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O2AgClNa2S2Ag2S2NaCl4AgCl3S6NaOH2Ag2

11、SNa2SO34NaCl3H2O3Se6NaOH2Na2SeNa2SeO33H2O2AgClNa2Se2Ag2Se2NaCl4AgCl3Se6NaOH2Ag2SeNa2SeO34NaCl3H2O類比歧化反響某實(shí)驗(yàn)測(cè)出人類呼吸中各種氣體的分壓/Pa如下表所示：1請(qǐng)將各種氣體的分子式填入上表。2指出表中第一種和第二種呼出氣體的分壓小于吸入氣體分壓的主要原因。 氣體吸入氣體呼出氣體792747584821328154684037326676265分析法在銅的催化作用下氨和氟反響得到一種銨鹽和一種三角錐體分子A鍵角102，偶極矩0.781030Cm；比照：氨的鍵角107.3，偶極矩4.741030Cm

12、；1寫出A的分子式和它的合成反響的化學(xué)方程式。2A分子質(zhì)子化放出的熱明顯小于氨分子質(zhì)子化放出的熱。為什么？3A與汞共熱，得到一種汞鹽和一對(duì)互為異構(gòu)體的B和C相對(duì)分子質(zhì)量66。寫出化學(xué)方程式及B和C的立體結(jié)構(gòu)。4B與四氟化錫反響首先得到平面構(gòu)型的D和負(fù)二價(jià)單中心陰離子E構(gòu)成的離子化合物；這種離子化合物受熱放出C，同時(shí)得到D和負(fù)一價(jià)單中心陰離子F構(gòu)成的離子化合物。畫出D、E、F的立體結(jié)構(gòu)；寫出得到它們的化學(xué)方程式。5A與F2、BF3反響得到一種四氟硼酸鹽，它的陽(yáng)離子水解能定量地生成A和HF，而同時(shí)得到的O2和H2O2的量卻因反響條件不同而不同。寫出這個(gè)陽(yáng)離子的化學(xué)式和它的合成反響的化學(xué)方程式，并用

13、化學(xué)方程式和必要的推斷對(duì)它的水解反響產(chǎn)物作出解釋。2N2F2SnF4N2F2SnF62N2F2SnF62N2FSnF5N2F2 NF3F2BF3NF4BF4NF4H2ONF3HOFH 2HOF2HFO2HOFH2OHFH2O2研究發(fā)現(xiàn)，釩與吡啶2甲酸根形成的單核配合物可增強(qiáng)胰島素降糖作用，它是電中性分子，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.7%，畫出它的立體結(jié)構(gòu)，指出中心原子的氧化態(tài)。要給出推理過(guò)程。知識(shí)：吡啶2甲酸根的結(jié)構(gòu)VO2+ VO2+ V2+ V3+ 能力：分析，設(shè)配合物中吡啶2甲酸根為x 216x 244x + 51=25.7%最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這

14、三種元素都是常見(jiàn)元素，從而引起廣泛關(guān)注。該晶體的結(jié)構(gòu)可看作由鎂原子和鎳原子在一起進(jìn)行面心立方最密堆積ccp，它們的排列有序，沒(méi)有相互代換的現(xiàn)象即沒(méi)有平均原子或統(tǒng)計(jì)原子，它們構(gòu)成兩種八面體空隙，一種由鎳原子構(gòu)成，另一種由鎳原子和鎂原子一起構(gòu)成，兩種八面體的數(shù)量比是13，碳原子只填充在鎳原子構(gòu)成的八面體空隙中。1畫出該新型超導(dǎo)材料的一個(gè)晶胞碳原子用小球，鎳原子用大球，鎂原子用大球。2寫出該新型超導(dǎo)材料的化學(xué)式。1999鋨的名稱源自拉丁文，原義“氣味，這是由于鋨的粉末會(huì)被空氣氧化為有惡臭的OsO4代號(hào)A，熔點(diǎn)40，沸點(diǎn)130。A溶于強(qiáng)堿轉(zhuǎn)化為深紅色的OsO4(OH)22離子代號(hào)B, 向含B的水溶液通

15、入氨，生成C，溶液的顏色轉(zhuǎn)為淡黃色。C十分穩(wěn)定。C是A的等電子體，其中鋨的氧化態(tài)仍為8。紅外圖譜可以檢出分子中某些化學(xué)鍵的振動(dòng)吸收。紅外譜圖顯示C有一個(gè)四氧化鋨所沒(méi)有的吸收。C的含鉀化合物是黃色的晶體，與高錳酸鉀類質(zhì)同晶。8分1給出C的化學(xué)式。 2給出A、B、C最可能的立體結(jié)構(gòu)。 分析法鉻的化學(xué)豐富多采，實(shí)驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過(guò)量30%H2O2參加(NH4)2CrO4的氨水溶液, 熱至50后冷至0，析出暗棕紅色晶體A。元素分析報(bào)告：A含Cr 31.1%，N 25.1%，H 5.4%。在極性溶劑中A不導(dǎo)電。紅外圖譜證實(shí)A 有NH鍵，且與游離氨分子鍵能相差不太大，還證實(shí)A 中的鉻原子周圍有7個(gè)配位

16、原子提供孤對(duì)電子與鉻原子形成配位鍵，呈五角雙錐構(gòu)型。1以上信息說(shuō)明A的化學(xué)式為： ；可能的結(jié)構(gòu)式為： 。2A中鉻的氧化數(shù)為： 。3預(yù)期A 最特征的化學(xué)性質(zhì)為： 。4生成晶體A的反響是氧化復(fù)原反響，方程式是99初賽第六題10分曾有人用金屬鈉處理化合物A分子式C5H6Br2，含五元環(huán)，欲得產(chǎn)物B，而事實(shí)上卻得到芳香化合物C分子式C15H18。6-1請(qǐng)畫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。6-2為什么該反響得不到B卻得到C？6-3預(yù)期用過(guò)量酸性高錳酸鉀溶液處理C，得到的產(chǎn)物是D，寫出D的結(jié)構(gòu)式。據(jù)最近的文獻(xiàn)報(bào)道,以(Cy3P)2CuO2CCH2COOH，式中cy-為環(huán)己基的縮寫)與正丁酸銅()在某惰性有機(jī)溶劑中

17、,氬氣氛下反響1小時(shí),然后真空除去溶劑,得到淡紫色的沉淀物。該沉淀被重新溶解,真空枯燥,如此反復(fù)4次,最后在CH2Cl2中重結(jié)晶,得到配合物的純品,產(chǎn)率72%。元素分析:含(61 90%)、(9 25%)、(8 16%),不含氯。紅外譜圖顯示,中CO2基團(tuán)CO2 (CH2Cl2中)有3個(gè)吸收峰:1628,1576,1413cm1,說(shuō)明羧基既有單氧參與配位,又有雙氧同時(shí)參與配位;核磁共振譜還說(shuō)明含有Cy、CH2,不含CH3基團(tuán),Cy的結(jié)合狀態(tài)與反響前相同。單晶 射線衍射數(shù)據(jù)說(shuō)明有2種化學(xué)環(huán)境的Cu,且分子呈中心對(duì)稱。(相對(duì)原子質(zhì)量:12 0,：1 01,:14 0,:63 5,:31 0,:16 0)。3 1寫出配合物的化學(xué)式;32寫出配合物的生成反響方程式;33淡紫色沉淀物被重新溶解,真空枯燥,如此反復(fù)操作屢次的目的是除去何種物質(zhì)?34畫出配合物的結(jié)構(gòu)式;35文獻(xiàn)報(bào)道,如用(Ph3P)2Cu(O2CCH2COOH)(式中Ph為苯基)代替(Cy3P)2Cu(O2CCH2COOH),可發(fā)生同樣反響,得到與類似的配合物。但的紅外譜圖(CH2Cl2中)CO2只有2個(gè)特征吸收峰:1633和1344-1,說(shuō)明它只有單氧參與配位。畫出配合物的結(jié)構(gòu)式。排除法信息1中CO2基團(tuán)CO2 (CH2Cl2中)有3個(gè)吸收峰:1628,1576,141