当前位置：文档之家› (19)澄海中学高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十九章容量分析有效数字的概念

(19)澄海中学高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十九章容量分析有效数字的概念

澄海中学高中化学奥林匹克竞赛辅导资料

第十九章定量分析有效数字的概念

【竞赛要求】

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。运算结果的有效数字。常见定量分析的基本概念（被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等）。酸碱滴定的滴定曲线（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。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。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。

【知识梳理】

一、定量分析的基本概念和原理

待测物质中有关组分含量的测定是定量分析要作的工作。测定的化学原理是化学反应：待测组分X + 试剂R = 产物P

定量分析是通过消耗试剂体积从而知道物质的量，按以上反应的化学计量关系求算待测量的。

作滴定分析时，将一定体积的待测溶液置于锥形瓶中，将已知浓度的试剂通过滴定管滴加到锥形瓶中，当达到滴定终点时，准确读得所加试剂的体积，求得所加试剂的物质的量，从而求出待测组分的物质的量浓度。也可以倒过来把待测溶液从滴定管中滴入锥形瓶中的标准溶液中。那么，滴定终点如何确定呢？这是在滴定反应中最为关心的问题——指示剂地选择。滴定终点即指示剂的变色点。由于指示剂的变色点和化学反应的计量点往往不一致，由此造成的误差称为终点误差或系统误差。

由于滴定分析中要测体积，故把滴定分析又叫容量分析。滴定分析的方法通常有：直接滴定法、返滴定法、间接滴定法。

二、常见定量分析方法及其应用

（一）酸碱滴定法

1、酸碱滴定法的基本原理

酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。其中，常用的标准溶液是浓度为0.1 mol·L－1的HCl和NaOH溶液。

盐酸是由基准物碳酸钠标定的，碳酸钠的量是由称量而来的，标定反应为：

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑

NaOH是用称得的邻苯二甲酸氢钾标定的，反应是：

COOH+ NaOH = COONa

+ H2O

COOK

在酸碱滴定中，最重要的是选择最合适的指示剂来指示滴定终点。为此，必须了解滴定过程中溶液pH 的变化情况，特别是化学计量点前后一定准确度范围内（如相对误差为±0.1%）溶液pH 的变化情况。下面通过实例来说明滴定原理，并说明滴定曲线。

（1）强碱滴定强酸（或强酸滴定强碱）用标准NaOH 溶液滴定HCl ，滴定反应为： H +

+ OH –

= H 2O

滴定常数K t = 1/K w = 1014.00

。根据质子条件：

[H +

] = c HCl + [OH –

] － c b （19-1）

（19-1）式中c HCl 为滴定过程中盐酸的浓度，c b 为NaOH 加入到被滴溶液后的瞬时浓度，c HCl 和c b 均随滴定反应的进行而不断变化着，可用滴定分数a 来衡量滴定反应进行的程度，在酸碱滴定中

a =

酸起始的物质的量

加入碱的物质的量=

总

总V c V c HCl b =

HCl

b c c （19-2）

将a 代入（19-1）式，并使用[OH –]=

]

[1+

K t ，可推导强碱滴定强酸的滴定曲线方程为：

K t [H +]2 + K t c HCl (a －1)[H +]－1 = 0 （19-3）

或 [H +

] =

2)1(4)1(2

???

?+-+--t

HCl

HCl K

a c a c （19-4）为简便起见，设标准NaOH 的浓度0.1000 mol ·L －1，其滴入的体积V

b 在0mL~40mL 之间变动，又设被滴定的HCl 的浓度与NaOH 相同，其体积V HCl 为20.00mL ，于是式（19-3）中的a 就转化体积之比

a =

酸起始的物质的量

加入碱的物质的量=

HCl

b V HCl

c V NaOH c 起始）标准）,(,(=

b V （19-5）

令a 在0~2范围内取值，步长0.001，根据式（19-3）可解出对应每个a 值的[H +]，并绘出滴定曲线。

注意在用式（19-3）解出[H +

]后，还需除以一个反映体积变化的因子??

HCl b V V 1，才是实际滴定过程中的[H +]或pH 。把最终pH 计算结果列入表19-1，并绘成图19-1。

表19-1 用0.1000 mol ·L －1的NaOH 溶液滴定20.00mL 0.1000 mol ·L －1 HCl 溶液的pH

由表19-1和图19-1可以看出，从滴定开始到加入19.98 mLNaOH溶液，即99.9%的HCl 被滴定，溶液pH总共只变化了3.30个pH单位，pH变化比较缓慢。从加入19.98mL到20.02mL NaOH溶液，相对误差从不足0.1%到过量0.1%，只用了NaOH溶液0.04mL，约一滴，溶液pH从4.30急剧增大到9.70变化了5.4个pH单位，即[H+] 改变了25万倍，溶液由酸性变为碱性。即在化学计量点（pH =7.00）前后±0.1%相对误差范围内滴定曲线出现呈近似垂直的一段，溶液的pH发生突变，这种pH的突变称为滴定突跃，突跃所在的pH范围称为突跃范围，简称突跃范围。此后若继续加入NaOH溶液则进入强碱的缓冲区，溶液的pH变化逐渐减小，曲线又比较平坦。

图19-1 图19-2

滴定的突跃范围很重要，它是选择指示剂的依据，指示剂的变色范围必须全部或部分落在滴定曲线、的突跃范围内，这是选用指示剂的必要条件。当然选用指示剂还需要考虑其他因素，例如，石蕊的变色范围虽然也在此突跃范围内，但由于石蕊的颜色变化由紫色到红色或蓝色均不明显，不便于观察，所以不能选用。

如果用用0.1000 mol·L－1盐酸滴定0.1000 mol·L－1NaOH溶液，其滴定曲线正好与图19-1的方向相反，或对称。

强酸强碱恰好完全反应达化学计量点，pH 为7，此时选用酚酞作指示剂，当溶液由无色变为浅红色或由浅红色变为无色即达滴定终点。

滴定突跃范围的大小与滴定剂和被滴定溶液的浓度有关。如图19-2说明用不同浓度的NaOH 标准溶液滴定不同浓度的盐酸所得的滴定曲线不同。

（2）强碱滴定弱酸

若用用0.1000 mol ·L －1

的NaOH 溶液滴定未知浓度的醋酸溶液。如果醋酸溶液的浓度为用0.1000 mol ·L －1

，所得滴定曲线如图19-3所示。

突跃范围为7.7~9.7，选用变色范围为8~10的酚酞作指示剂。（3）强酸滴定弱碱

若用0.1000 mol ·L －1的盐酸滴定未知浓度的氨水，如果氨水的浓度为0.1000 mol ·L －1

也可得如图19-4所示的滴定曲线。

突跃范围为4.3~6.3，选用变色范围为4.4~6.2的甲基红作指示剂最合适。

图19-3 图19-4

2、酸碱滴定法的应用

（1）双指示剂测烧碱NaOH ，Na 2CO 3的含量

准确称取一定量的试样加水溶解，先以酚酞为指示剂，用已知浓度的盐酸标准溶液滴定至红色刚消去，记下盐酸的体积为V 1（mL ）设其浓度为c 。这时NaOH 被全部中和，而NaCO 3则被中和到NaHCO 3。然后再加入甲基橙，继续用盐酸滴定至溶液由黄色变为橙色，这一滴定过程用盐酸体积为V 2（mL ）。由酸碱反应知，把Na 2CO 3滴定到NaHCO 3和NaHCO 3滴定到NaCl 消耗盐酸的量是相等的。已知Na 2CO 3的式量是106.0 g ·mol －1，NaOH 的式量为40.00 g ·mol －1，则有：

Na 2CO 3（%）=%10010000.1062???）试样质量（g cV

NaOH （%）=

%1001000

00.4021???-）试样质量（）（y V V c

（2）双指示剂测纯碱中Na 2CO 3和NaHCO 3的含量

用酚酞作指示剂，把Na 2CO 3滴定到NaHCO 3，所用盐酸的体积为V 1，再用甲基橙作指示剂，把NaHCO 3滴定到NaCl ，消耗盐酸的体积为V 2。那么原样品混合物中NaHCO 3消耗盐酸的体积是V 2 – V 1。据此可求得Na 2CO 3和NaHCO 3的含量。

（3）铵盐中氮含量的测定

铵盐加浓NaOH 蒸馏，使NH +4

转化成NH 3，再用硼酸吸收NH 3。 NH 3 + H 3BO 3 = NH +4

+ H 2BO -

3 然后用甲基橙作指示剂，用标准盐酸溶液滴定，H 2BO -

3到H 3BO 3，溶液呈粉红色为滴定

终点。硼酸作为NH 3的吸收剂，只要求过量，把NH 3全部吸收就行了，不要求准确的量。

铵盐加浓NaOH 蒸馏出的NH 3，也可用过量的已知浓度的盐酸或硫酸吸收，再用甲基橙作指示剂用标准NaOH 溶液滴定过量的酸来求氮的含量。

（二）络合滴定法（配位滴定法） 1、络合滴定法的基本原理

络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法。络合反应也是路易士酸碱反应，所以，络合滴定法与酸碱滴定法有许多相似之处。若以乙二胺四乙酸（简称EDTA ）为滴定剂，大多数金属离子M 与Y 形成1︰1型络合物，可视M 为酸，Y 为碱，与一元酸碱滴定类似。但是，M 有络合效应和水解效应，Y 有酸效应和共存离子效应，所以络合滴定要比酸碱滴定复杂。酸碱滴定中，酸的K a 或碱的K b 是不变的，而络合滴定MY 的‘稳

K 是随滴定体系中反应的条件而变化。欲使滴定过程中'

MY K 基本不变，常用酸碱缓冲溶液控制酸度。

设金属离子M 的初始浓度为c M ，体积为V M （mL ）等浓度的滴定剂Y 滴定，滴入的体积为V Y （mL ）则滴定分数

a =

Y V V

由物料平衡方程式得

由络合平衡方程：

]

][[][Y M MY K MY =

③

由①及②式可得：

[MY] = c M －[M] = ac M －[Y] ④ [Y] = ac M －c M + [M] ⑤

将④⑤式代入③式得：

MBE [M]+[MY] = c M ①

[Y]+[MY] = c Y = ac M ②

t M M M MY K M c ac M M c K =+--=

]

[]([][ ⑥

展开 c M － [M] = K t [M]2 － K t [M] c M + K t [M]a c M

整理得 K t [M]2

+ [K t c M （a －1）+1][M] － c M = 0 （19-6）

此即络合滴定曲线方程，与强酸强碱滴定的滴定曲线方程（19-3）十分相似。在化学计量点时，a = 1.00，（19-6）式可简化为

K MY [M]2sp + [M]sp －c M = 0 [M]sp =

M MY K c K 24112

+±

一般络合滴定要求MY K ≥107，若c M =10－2 mol ·L –1，即MY K c M ≥10－5。由于4MY K c M

1，

MY c K 4 1

因此， [M]sp ≈ MY

M MY

M MY K c K c K =

24 （19-7）

若c M 使用化学计量点时浓度，对（19-7）式取对数，得到

pM sp =

1（lg K MY + p sp

M c ）（19-8）

当已知MY K ，c M 和a 值，或已知MY K ，c M ，V M 和V Y 时，便可求得[M]。以pM 对a （或

对V Y ）作图，即得到滴定曲线。若M ，Y 或MY 有副反应时，（19-6）式中的MY K 用'

MY K 取

代，[M]应为[M ']；而滴定曲线图上的纵坐标与横坐标分别为pM '及a （或V Y ）。

设金属离子的初始浓度为0.010mol ·L –1，用0.010mol ·L –1 EDTA 滴定，若lg '

MY K 分别是2，4，6，8，10，12，14，应用（19-6）式计算出相应的滴定曲线，如图19-5所示。当lg '

MY K =10，

c M 分别是10–1~10–4mol ·L –1分别用等浓度的EDTA 滴定，所得的滴定曲线如图19-6所示。

图19-5 图19-6

由图可知，影响络合滴定中pM 突跃大小的主要因素是'

MY K 和c M 。

络合滴定所用的指示剂是金属指示剂，在酸性条件下可用二甲酚橙（XO ）作指示剂，可测定Bi 3+

、Pb 2+

、Zn 2+

、Al 3+

等金属离子；在碱性条件下（pH=10），可用铬黑T （EBT ）作指示剂，可测定Zn 2+、Pb 2+、Ca 2+、Mg 2+等金属离子。

2、络合滴定法的应用

（1）水的总硬度（钙和镁离子总量）测定

取一定体积的水样（V 水），加入氨缓冲溶液（控制pH=10）和铬黑T 指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即达终点。记下所用EDTA 标准溶液的体积（V EDT A ）。照下式计算水的硬度：

硬度（m mol ·L －1）=

水

V c V EDTA EDTA 1000

注意：水中Fe 3+

、Al 3+

、Mn 2+

、Cu 2+

、Pb 2+

等离子量略大时会发生干扰，需加掩蔽剂。（2）石灰石中钙和镁的测定

试样经酸溶解，在pH=10时，直接滴定溶液中钙和镁离子总量[方法同（1）]。在pH ＞12.5时，镁离子生成氢氧化物沉淀，可单独滴定钙离子。方法如下：

取一定体积的试样，加适量掩蔽剂（5%酒石酸钾钠和1:2三乙醇胺溶液），加20%NaOH 溶液，控制pH ＞12.5，再加一定量的铜试剂。摇匀后，加入钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色，即达终点。记下所用EDTA 标准溶液的体积。计算试样中含CaO 的质量分数。

（3）铝盐中铝的测定

铝离子与EDTA 络合速率甚慢，故不能直接滴定。测定时都是在pH =3的条件下，加入

过量的EDTA ，使铝离子完全络合，此时其他金属离子（如铁等）也络合。再调整pH = 5~6，用铜盐（或锌盐）标准溶液返滴过量的EDTA 。然后利用氟离子能与铝离子生成更稳定的络合物这一性质，加入氟化铵，置换出与铝络合的EDTA ，再用铜盐标准溶液滴定。

（三）氧化还原滴定法 1、氧化还原滴定法的基本原理

氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。同酸碱滴定法和络合滴定法一样，氧化还原滴定法也有反映滴定过程的滴定曲线，只不过在此滴定过程中发生变化的、反映氧化还原反应（滴定反应）进行程度的是电极电势。在氧化还原滴定中，随着滴定剂的不断滴入，物质的氧化型和还原型的浓度逐渐改变，有关电对的电势也逐渐改变，在化学计量点附近发生突变。现以0.1000 mol ·L –1Ce(SO 4)2标准溶液滴定20.00mL0.100 mol ·L –1 Fe 2+溶液为例：

Ce 2+

+ Fe 2+

Ce 3+ + Fe 3+

E '0/34++Ce Ce = 1.44V E '

0/23++Fe

Fe =0.68V （1）滴定前

由于空气中氧的作用，在0.1000 mol ·L –1的Fe 2+溶液中，必有少量的Fe 3+存在，组成电对Fe 3+/ Fe 2+，由于Fe 3+

不知道，故此时的电势无法计算。

滴定开始后，体系中就同时存在两个电对。在滴定过程中，任何一点达到平衡时，两电对的电势均相等。

E = E '0/23++Fe

Fe +0.0592 lg +

+23Fe Fe c c = E '

0/34++Ce

Ce +0.0592 lg +

+34Ce Ce c c

因此在滴定开始后的不同阶段，可任选一电对计算体系的电势。（2）滴定开始至化学计量点前

在这个阶段，加入的Ce 4+几乎全部被还原成Ce 3+，Ce 4+的浓度极小，计算其浓度比较麻烦，但根据滴定的百分数，可以很容易地计算出c +

23/Fe Fe c ，这时可根据Fe 3+/Fe 2+电对来计算电位。

若滴入10mLCe 4+ 溶液。则 3

2.023=

=++

Fe Fe

c c mol ·L –1

E = E '

0/23++Fe Fe +0.0592 lg

+23Fe Fe c c = 0.68V

同理可计算出滴入Ce 4+ 溶液1.00、2.00、4.00、8.00、18.00、19.80、19.98mL 的电势。（3）化学计量点时

此时，Ce 4+和Fe 2+都定量地变成Ce 3+和Fe 3+，+

4Ce

c 和+

3Fe

c 的浓度很小不便求得，故不能

单独用某一电对来计算电势值，而需要由两电对的奈斯特方程联立求解：

E sp = E '

/23++Fe Fe +0.0592 lg

+23Fe Fe c c

E sp = E '

0/34++Ce

Ce +0.0592 lg +

+34Ce Ce c c

两式相加得

E sp =

0/'0/3423+

++++Ce Ce Fe Fe E E +

0592.0lg

+++3243Ce Fe Ce Fe c c c c

在计量点时，+

4Ce

c =+

3Fe c 、+

3Ce

c =+

2Fe

故 E sp =

.168.0+= 1.06V

（4）化学计量点后

当滴入Ce 4+ 溶液20.02 mL 时

E sp = 1.44 + 0.0592 lg

.2002.0= 1.26 V

同样可计算滴入Ce 4+溶液22.00、30.00、40.00mL 时的电势。将不同滴定点的电势列于下表中，并绘制成滴定曲线如图19-7所示。

图19-7

氧化还原滴定的终点可用指示剂或通过反应物自身的颜色变化来确定。 2、氧化还原滴定法的应用

（1）高锰酸钾作氧化剂进行的滴定反应

高锰酸钾是一种强的氧化剂，本身又具有颜色，在一些滴定反应中不需要再加指示剂。高锰酸钾作氧化剂，其还原产物与溶液的酸度有关。在强酸性溶液中，MnO -4被还原到Mn 2+；在焦磷酸盐或氟化物存在下，MnO -4被还原到Mn （III ）的配合物；在弱酸性、中性、

弱碱性溶液中，MnO-

4被还原到MnO2；在强碱溶液中，MnO-

被还原到MnO-2

。

KMnO4标准溶液浓度的确定是以草酸钠来标定的。在H2SO4溶液中，MnO-

4和C2O-2

反

应如下：

2 MnO-

4+ 5 C2O-2

+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

滴定终点时KMnO4的紫色在0.5 min~1 min不消失。

高锰酸钾作标准溶液可直接滴定具有还原性的物质，如H2O2，C2O-2

4，NO-

，Fe2+等。

用高锰酸钾作标准溶液可测定甲醇、甲醛、苯酚、柠檬酸、甘油、葡萄糖等一些有机化合物。对这些有机物的测定采用了返滴定法，即在弱碱性溶液中加入一定量的过量的标准KMnO4，它能与这些有机物发生定量的氧化还原反应。如KMnO4与甲酸的反应：

HCOO– + 2MnO-

4+ 3OH– = CO-2

+ 2MnO-2

+ 2H2O

反应后再将溶液酸化，加入过量标准Fe2+溶液，使溶液中的MnO-2

4和MnO-2

还原到Mn2+。

再以标准KMnO4溶液滴定过量的Fe2+。

某些不能与KMnO4直接反应的物质也可用KMnO4作标准液通过间接方法来测定。如Ca2+、Th4+等在溶液中不与KMnO4反应，但它们却能与C2O-2

发生反应生成草酸盐沉淀，将

沉淀从溶液中分离出来后，可用KMnO4滴定C2O-2

4，通过测C2O-2

间接的测出了Ca2+、Th4+

的含量来。

（2）重铬酸钾作氧化剂进行的滴定反应

K2Cr2O7也是一种强氧化剂，在酸性溶液中，Cr2O-2

被还原成Cr3+。

重铬酸钾法的优点是：K2Cr2O7试剂易于提纯，可以直接称量后配制称标准溶液，不必进

行标定；K2Cr2O7相当稳定，可以长期保存；在酸性溶液中，Cr2O-2

作氧化剂，不会把Cl–氧化，故不受溶液中的Cl－干扰。使用K2Cr2O7滴定时，需使用氧化还原指示剂，如二苯胺磺酸钠等。

（3）碘量法

碘量法是以I2作为氧化剂或以I–作为还原剂进行滴定分析的方法。I2是较弱的氧化剂，能于一些较强的还原剂作用；I–是中等强度的还原剂，能被许多氧化剂氧化。因此，碘量法分为直接和间接两种方法。

直接碘量法：一些还原性物质可用I2标准溶液直接滴定。例如，亚硫酸盐可用直接电量法测定。反应为：

I2 + SO-2

3+ H2O = 2I– + SO-2

+ 2H+

间接碘量法：氧化性物质把I–氧化为I2，然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2。这种方法叫间接碘量法，其反应为：

I2 + 2S2O-2

3= 2I－+ S4O-2

用一定量的过量的I2还可氧化甲醛、葡萄糖、硫脲、丙酮等有机物质，再用标准Na2S2O3

溶液滴定过量I 2，从而可求有机物含量。碘量法中常使用的标准溶液有Na 2S 2O 3和I 2。硫代硫酸钠可用KIO 3，KBrO 3，K 2Cr 2O 7等基物质进行标定。如KIO 3作基准物时，它在酸性溶液中于KI 发生反应为：

IO -3 + 5I －

+ 6H +

= 3I 2 + 3H 2O

定量析出的I 2以淀粉作指示剂，用Na 2S 2O 3滴定。以此为基础，计算Na 2S 2O 3的浓度。（四）沉淀滴定法 1、沉淀滴定法的基本原理

沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析法。用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合下列条件：①沉淀的溶解度很小；②沉淀反应必须定量且迅速的发生；③能采用适当的方法确定滴定终点。目前，比较有实际意义的、应用较多的是利用生成微溶性银盐的沉淀反应，如利用Ag +

+ Cl

–

AgCl ↓和Ag + + SCN

–

AgSCN ↓进行的沉淀滴定法，此法称为银量法。银

量法主要用于测定Cl –、Br –、I –、Ag +及CN – 等。在此，我们重点介绍两种银量法。

2、沉淀滴定法的应用

（1）莫尔法——用铬酸钾作指示剂

此法是在中性或弱碱性溶液中，以K 2CrO 4为指示剂，用AgNO 3标准溶液直接滴定Cl －

（或Br －）。

AgCl 的溶解度比Ag 2CrO 4小，根据分步沉淀原理，当向含Cl －

的溶液中滴入NgNO 3时，

首先沉淀析出的是AgCl ；当AgCl 定量沉淀后，稍过量一点的AgNO 3溶液与CrO -

生成砖红色的Ag 2CrO 4沉淀，即为滴定终点。反应如下

Ag + + Cl –

AgCl ↓（白色）

Ag + + CrO -

Ag CrO 4↓（砖红色）

莫尔法中指示剂的用量和溶液的酸度是两个主要问题。 ①指示剂的用量

据溶度积原理，可计算出计量点时Ag + 和Cl －的浓度为：

[Ag +]sp = [Cl –]sp =

)

(A g C l

sp K =10

108.1-? =1.2 × 10–5 mol ·L –1

那么在计量点时要刚好析出Ag 2CrO 4沉淀以指示终点，此时CrO -

24的浓度应为：

[CrO

] =

)

(][4

AgCrO sp Ag

K +

12)

3.1(100.2--?? = 1.2 × 10–2 mol ·L –1

在实际工作中，若CrO -24的浓度太高，颜色太深，会影响终点的判断；但CrO -

24的浓度

太低，又会使终点出现过缓，影响滴定的准确度。实验证明加入K 2CrO 4的浓度以5.0 × 10–3

mol ·L –1为宜。这样实际使用的CrO -

24的浓度较计算值偏低，那么要使Ag 2CrO 4沉淀析出，

必然要使AgNO 3溶液过量得稍多一点。这样是否满足准确度的要求？我们说计算结果表明，这样不会引起较大的误差，完全可以满足滴定分析的要求。

②溶液的酸度 H 2CrO 4的2

a K

为3.2×10 –7

，酸性较弱，因此Ag 2CrO 4易溶于酸，即 Ag

2CrO 4 + H +

2Ag + + HCrO -4

所以滴定不能在酸性溶液中进行。但如果溶液的碱性太强，又将产生Ag 2O 沉淀。莫尔法测定的最适宜的pH 值范围为6.5 ~10.5之间。若试液碱性太强，可用稀HNO 3中和，酸性太强，可用NaHCO 3、CaCO 3或Na 2B 4O 7等中和。

当溶液中的铵盐存在时，要求溶液的酸度范围更窄，pH 值为6.5 ~7.2之间。这是因为pH 值再大时，便有相当数量的NH 3释放出来，Ag + 生成Ag(NH 3)+2，使AgCl 和Ag 2CrO 4的溶解度增大，影响滴定。

③莫尔法的适用范围

莫尔法能直接滴定Cl －或Br －，当两者共存时，滴定的是Cl －和Br －的总量。从原则上讲，此法液可应用于滴定I －及SCN －，但由于AgI 及AgSCN 沉淀能强烈地吸附I －或SCN －而使终点过早出现，且终点变化不明显，误差较大。

莫尔法不适用以NaCl 标准溶液直接滴定Ag +，这是因为，这时滴入指示剂，立即生成Ag 2CrO 4沉淀，在用NaCl 标准溶液滴定时，Ag 2CrO 4沉淀十分缓慢地转化为NgCl 沉淀，误差较大。如果要用此法测定Ag +

，则应在试液中加入一定过量的NgCl 标准溶液，然后用AgNO 3标准溶液滴定过量的Cl －。

莫尔法的选择性较差，凡能与Ag + 生成微溶物（如PO -34、SO -23、S 2–、CO -23、AsO -

34）或配阴离子（如C 2O -24）或能与CrO -

24生成微溶性化合物的阳离子（如Ba 2+、Pb 2+、Hg 2+等）

以及在中性或弱碱性溶液中易发生水解的离子（如Fe 3+、Bi 3+、Sn 4+、Al 3+等）均干扰滴定，应预先分离。

（2）佛尔哈德法——用铁铵矾[NH 4Fe(SO 4)2·12H 2O]作指示剂佛尔哈德法分为直接滴定法和返滴定法。 ①直接滴定法测定Ag +

此法是在含有Ag + 的酸性溶液中，以铁铵矾作指示剂，用NH 4SCN （或KSCN 、NaSCN ）标准溶液滴定Ag + 的方法。随着滴定剂的加入，首先析出AgSCN 沉淀，当Ag + 定量沉淀后，稍微过量的一滴NH 4SCN 与Fe 3+

反应生成红色配合物，即为终点。其反应如下：

Ag + + SCN – AgSCN ↓（白色） K

sp = 1.0 ×10 –12 Fe 3+ + SCN –

FeSCN 2+（红色） K 稳 = 200

滴定时，溶液的酸度一般控制在pH 值为0 ~1之间。此时，Fe 3+ 主要以Fe(H 2O)+

36的形式

存在，颜色较浅。如果酸度较低，Fe 3+

水解形成棕色Fe(H 2O)5OH 2+

等颜色较深，影响终点的观察。

实验证明：Fe (SCN)2+ 的最低浓度要达到6.0 ×10 –6 mol ·L –1 时，才能观察明显的红色。通常指示剂Fe 3+ 的浓度保持在0.015 mol ·L －1，则在终点：

[SCN －

]

[][32+

+Fe

K FeSCN 稳 =

015

.020010

0.66

??- = 2.0×10 –6 mol ·L －1

若被滴定的Ag + 溶液的体积为V mL ，SCN －和Ag + 的浓度均为0.1 mol ·L －1，在计量点时：

[SCN －

]sp =

)

(A g S C N

sp K =12100.1-?= 1.0×10 –6 mol ·L －1

在计量点后0.1% 时

[SCN －]’=

V 2%

1.01.0?? = 5.0×10 –5 mol ·L －1

[SCN －]sp ＜[SCN －

] ＜[SCN －

]’

由此可见能够观察到滴定终点颜色时，其相对误差将小于0.1%，准确度符合滴定要求。由于AgSCN 沉淀能吸附部分Ag +，因此此法在滴定过程中应充分摇动溶液，使被吸附的Ag +及时地释放出来，否则易产生终点出现过早而造成误差。

②返滴定法测定卤素离子

此法首先向试液中加入已知量过量的AgNO 3标准溶液，再加铁铵矾指示剂，用NH 4SCN 标准溶液返滴定过量的Ag +，此时的情况和直接滴定Ag +

是一样的。

使用此法滴定氯化物，由于AgCl 的溶解度比AgSCN 大，过量的SCN －

将与AgCl 反应，使AgCl 沉淀转化为溶解度更小的AgSCN 。

AgCl + SCN －= AgSCN + Cl －

这样必然引起误差。为了避免这样的误差产生，通常采用下列两种措施：

a ．当加入过量的AgNO 3标准液后，将溶液加热煮沸，使AgCl 沉淀凝聚，以减小AgCl 沉淀对Ag + 的吸附。过滤，将AgCl 沉淀滤去，并用稀HNO 3洗涤沉淀，洗涤液并入滤液中。然后用NH 4SCN 标准溶液滴定滤液中过量的Ag +。

b ．加入一定过量的AgNO 3标准溶液后，加入1~2mL 有机溶剂，如1，2 – 二氯乙烷，用力摇动，使有机溶剂将AgCl 沉淀包裹，使它与溶液隔开。这样便阻止了SCN －与AgCl 的反应，此法比较简便。

用返滴定法测定溴化物或碘化物时，由于AgBr 、AgI 的溶解度均比AgSCN 的溶解度小，不会出现沉淀转化反应，所以不必采用上述措施。但在测定碘化物时，必须在加入过量的AgNO 3溶液后加入指示剂，否则会发生如下反应：

2Fe 3+

+ 2I

–

2Fe 2+

+ I 2

影响结果的准确性。

佛尔哈德法的最大优点是可以在酸性溶液中进行滴定，许多弱酸根离子如PO -34、AsO -

34、

CrO -

24等都不干扰测定，因此，此法的选择性较高。但滴定不能在中性或碱性溶液中进行，因

为此时，Fe 3+ 易生成羟基配合物或氢氧化物沉淀。另外强氧化剂、氮的低价氧化物以及铜盐、汞盐等能与SCN －

起作用，干扰测定，必须预先除去。

三、误差与数据处理

1、准确度与精密度

准确度是表示测定值与真实值接近的程度，用误差来衡量。准确度越高则表明测定值与真实值之间的差值越小。

精密度是表示几次平行测定结果相互接近的程度，它与真实值无关，用极差或偏差来衡量。如果在相同条件下，对同一样品几次平行实验的测定值彼此较接近，则说明测定结果精密度较高；如果实验测定值彼此相差很多，则测定结果的精密度就低。

如何从准确度与精密度两方面来衡量分析结果的好坏呢？例如，甲、乙、丙、丁四人同时分析一瓶KOH 溶液的浓度（真实值为0.1244 mol ·L －1），每人分别平行测定3次，结果如下：

甲的分析结果准确度与精密度均好，结果可靠；乙的精密度虽很高，但准确度太低；丙的精密度与准确度均很差；丁的平均值虽也接近于真实值，但是他的精密度很差，3次测量数值彼此相差很远，仅仅是由于正负误差相互抵消才使结果凑巧等于（或接近）真实值，而每次测量结果都与真实值相差很大，因而丁的测量结果是不可靠的。由此可见：

（1）精密度是保证准确度的先决条件，精密度低说明所测结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。

（2）精密度高，不一定能保证准确度高。 2、误差与极差、偏差

误差（E ）表示测定值（x ）与真实值（T ）之间的差值。误差越小，表示测定值与真实值越接近，准确度越高；反之，误差越大，准确度越低。当测定值大于真实值时，误差为正值，表示测定值偏高；反之误差为负值，表示测定值偏低。

误差可用绝对误差（AE ）和相对误差（RE ）表示。

AE = x – T （19-9） RE =

%100?T

AE （19-10）

因为绝对误差不能反映它对测定结果准确度的影响程度，所以常用相对误差表示。例如称得两个物体的质量分别为2.1750g 和0.2175克，它们的真实质量分别为2.1751g 和0.2176克。这两个物体质量相差10倍，但测定的绝对误差都为 – 0.0001g ，它们的相对误差分别为：

%1001752

.20001.0?-= – 0.005%（或– 0.05‰）

%1002716

.00001.0?-= – 0. 05%（或–0 .5‰）

可见当绝对误差相同时，称量物体的质量越大，相对误差越小，测定的准确度就比较高。相对误差常用千分率‰表示，以免与百分含量相混淆。

极差（R ）又叫全距，是指一组平行测定结果中最大值和最小值之差。在平行测定次数较少的情况下，用极差表示精密度比较方便。例如，在滴定分析中，一般要求平行滴定3次，3次滴定管读数的极差要求不大于0.04mL （为什么？）。

偏差（d ）是指个别测定值x 与n 次测定值的算术平均值x 的差值。是衡量精密度高低的尺度。偏差小，表示测定的精密度高。偏差有平均偏差（d ）、标准偏差（S ）和变异系数（C ?V ）三种表示方法。

d =

x x n

i i ∑

=-1

（19-11）

S =

()

--∑=n x

i i

（19-12）

变异系数是相对标准偏差，即： C ?V% =

S ×100 （19-13）

3、系统误差与偶然误差

系统误差是由某种固定的原因所造成的，在多次重复测定中会重复出现。它具有单向性，即正负、大小都有一定的规律性，是可以测定的，故又称可测误差。一般由以下几种原因引起。

（1）方法误差是由采用的分析方法本身造成的。例如滴定分析中指示剂选用不够恰当而造成的误差；重量分析中由于沉淀溶解损失或是共沉淀、后沉淀现象引起的误差等等。

（2）仪器误差是仪器本身缺陷造成的。例如天平、砝码不够准确等。

（3）试剂误差是试剂不纯带来的。例如，试剂和蒸馏水中含有被测物质或干扰物质等，使分析结果系统偏高或偏低。

（4）主观误差是操作者主观原因造成的。例如对终点颜色的辨别不同，有人偏浅或偏深。偶然误差又称随机误差，它是又某些难以控制、无法避免的偶然原因而引起的，其大小和正负都不固定。偶然误差的大小，决定分析结果的精密度。偶然误差虽然不能通过校正而减小或消除，但它的分布符合统计规律，即正态分布规律，可得出如下的结论：

①大小相等符号相反的偏差出现的几率基本相等；

②偏差校的测定值出现的几率多，而偏差大的测定值出现几小； ③测定值的平均值比个别测定值可靠。 4、提高分析结果准确度的方法

（1）认真、仔细地操作、记录、计算，避免过失。

（2）适当增加平行测量的次数，可以减少偶然误差。

（3）采用如下方法来消除系统误差：

①空白实验可消除试剂、蒸馏水等引入的杂质所造成的系统误差；

②用标准方法或可靠的分析方法进行对照实验，对照实验是检验系统误差的有效方法；

③使用校准的仪器可消除因仪器不准所引进的系统误差；

④用标准加入法来测定回收率。

5、有效数字

有效数字是指在实验工作实际能测量到的数字。在实验记录的数据中，只有最后一位是估计的，这一位数字叫不定数字。例如读滴定管中的液面位置数时，甲可能读为21.32，乙可能读为21.33，丙可能读为21.31。由此可见21.3是滴定管上显示出来的。因实验者不同，可能得到不同的估计值，但这一位估计数字却是客观存在的，因此它是有效数字。也就是说有效数字是实际测到的数字加一位估读数字。

对于一个数字，我们怎样确定它是几位有效数字呢？通过下面几个有效数字的位数确定来说明。

0.003，4×1081位有效数字

0.20，pH =6.70 2位有效数字

4.44，1

5.3 % 3位有效数字

110，88 准确数字或有效数字位数不定数字

数字前的“0”不作为有效数字，数字后的“0”则为有效数字。对数值数的有效数字，只由小数点后的位数决定，与小数点前的位数无关，因小数点前的数是10的次方。有效数字位数不确定的数字可认为是准确数字。测量所得到的有效数字的位数是由测量对象和测量仪器所决定的，运算所得到的有效数字的位数是由被运算数字决定的。单位转换时，有效数字位数不能改变，如12.40L用mL作单位时，不能写成12400 mL而应写成12.40×103mL。

（1）有效数字的运算

①有效数字的修约

由于实验测得的有效数字的位数可能不同，因此在计算时，就要将那些有效数字位数过多的有效数字进行修约，舍弃过多的位数，使得运算简单且计算结果仍然准确。

有效数字的修约规则是：一次到位，四舍六入五成双。例如：

3.4747 修约到三位有效数字是3.47

2.760 修约到二位有效数字是2.8

2.535 修约到三位有效数字是2.54

2.865 修约到三位有效数字是2.86

3.4747 修约到三位有效数字时，不能先修约到四位，再修约到三位，即3.4747（五位）→3.475（四位）→3.48（三位）的修约是错误的。

②有效数字的加减运算

有效数字是只含一位可疑数字的数。有效数字相加减所得到的数字也只能是含一位可疑数

字的数。故加减运算时的修约是以小数点后的位数最少的数字来决定，将小数点后多余的有效数字修约舍弃。

例如：0.5356 + 4.72－3.2 = ？

3.2是二位有效数字，小数点后只有一位小数，故应以此为根据，将其他数也修约到小数

点后只有一位有效数字。即：

0.5356 + 4.72－3.2 = 0.5 + 4.7 －3.2 =2.0

③有效数字的乘除运算

以有效数字位数最少的数为根据，将其他有效数字化为与此位数相同的数再乘除运算。计算结果的有效数字的位数也和有效数字位数最少的那个数位数相同，在运算过程中可多保留一位有效数字。还应特别注意，在有效数字的乘除运算中，当遇到9以上的大数时，可多算一位有效数字。如9.00，9.24等，将它们看作四位有效数字。因为它们的相对误差和10.××四位有效数字的相对误差相接近。

例如：0.0121×25.64×5 =？

5是一个有效数字位数不确定数字，或是一个准确数字，则有效数字位数最少的数是0.0121三位有效数字，则把25.64也修约位三位有效数字，即25.6。

0.0121×25.64×5=0.0121×25.6×5 =1.55

有效数字虽经修约，可是运算结果只能用等号，不得用约等号。

（2）有效数字与化学实验测量读数

有效数字是实际测到的数字加上一位估读数字。估读数字会因实验者不同得到不同的估读值，但这一位估读数字是客观存在的，因此它是有效数字。

按有效数字的定义，用游码为5g的台秤称量时，因游码分为5大格，每大格为1g，每大格间又分为10小格，每小格0.1g，且每小格间的宽度远比25mL的滴定管的每小格间的宽度还要大。因此用这样的台秤可称取29.25g的物质。果真能称取29.25g吗？

让我们以半自动电光分析天平的称量读数过程为例来看称量读数。在进行称量前先要调整天平零点，使标尺的读数线与投影屏上的零线位置重合。零点调整后应检查天平的灵敏度，即加1mg砝码时，投影屏上微分标尺是否在1mg位置，如果不在，应调节感量调节圈。因投影屏上每毫克间分为10小格，又因这种天平的精度所限，它的灵敏度为10格/1mg，则天平的感量为0.1mg/格，即投影屏每偏转1小格相当于0.1mg。

若用此天平称量某一重物时所加的砝码和圈码为5.23g，这时投影屏的位置如图19-8所示。

图19-8 投影屏的位置

那么这时所称物的质量为：

5.23g + 2mg + 3.6格×0.1mg/格= 5.232g +0.4mg = 5.2324g

3.6格×0.1mg/格是根据有效数字运算得来的。

通过这个称量过程，我们可以看出在读投影时，虽能读到3.6格，但3.6格并不是0.36mg，

格数到质量数要通过天平的灵敏度（感量）运算而来。与分析天平类似，台秤的感量为0.1g/格，由于中学阶段没有学感量这以概念，说成了托盘天平能称准到0.1g。照分析天平的读数，如果用台秤称某一物质时，右盘加砝码8g，游码所在位置如图19-9所示。

图19-9 游码所在位置

则该被称物质的质量为：

8g + 2g + 2.2格×0.1g/格= 10g + 0.2g = 10.2g

若将此物质的质量读作10.22g，那就错了。

有的台秤游码标尺每大格有5小格，则其感量为0.2g/格，用此台秤称量时也只能读到小数点后1位数。

跟台秤同理，用10mL量筒量液体时，由于10mL的量筒的精度为0.2mL/格，那么如图

液体的读数为：

2mL + 2.4格×0.2mL/格= 2mL + 0.5mL = 2.5mL

量筒是和台秤相匹配的实验仪器，因之，它们测量体积、

图19-10 量筒量液

称量质量读数时，小数点后都只能保留1位数。

滴定管是和分析天平相匹配的实验仪器，它的精度较高为0.10mL/格，用滴定管读数可计到小数点后第二位，如15.36mL。

用容量瓶配制溶液，所得溶液体积为一常数，例如用50mL的容量瓶配制一定浓度的NaCl 溶液所得的体积为50mL，它是一个常数，不能看作是两位有效数字，也不能改为50.0mL，按三位有效数字计。

有了有效数字和实验读数的这些知识，也就不难理解，人民教育出版社出版的高级中学课本《化学》第一册49面的配制1 L0.5 mol·L－1的NaCl溶液时，“天平（指托盘天平）上称出29.3g氯化钠”这里的29.3g是根据托盘天平的称量精度得来的，而计算需要的NaCl质量位29.25g。

在化学实验中，科学计数至关重要，因为它最能反映实验的真实性和科学性。

（3）有效数字方面存在的错误举例

1998年全国初赛试题第2题：100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在T温度下电解该溶液，电流强度I = 6.00A，电解时间10.00h。电解结束温度重新调至T，分离析出的KOH·2H2O 固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g，已知不同温度下每100g溶液中无水氢氧化钾的质

量如表所示。

KOH的溶解度

求温度T，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。

注：法拉第常数F = 9.65×104C/mol，相对原子质量K：39.1 O：16.0 H：1.01

1998年全国初赛试题第5题：钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，化学式Na x WO3，用X射线的衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a = 3.80×10–10m，用比重瓶法测得它的密度为d = 7.36g/cm3。已知相对原子质量：W 183.85，Na 22.99，O 16.00 ，阿伏加德罗常数N A = 6.02×1023mol–1。求这种固体组成中的x值（2位有效数字），给出计算过程。

这两道题的数据都是有效数字，那么计算结果该取几位有效数字就应由题给的有效数字及运算来决定，不能人为地规定计算结果取几位有效数字。这种要求计算结果取几位有效数字的做法失去了有效数字运算的意义。在有效数字方面出现如此错误实不应该。

3、实验数据的处理

实验中得到的大量数据，常用表格法、图解法等二种方法表示。

（1）表格法

表格法具有简明、便于比较等优点。实验完成后，从观察、实验和测定得到的实验数据尽可能整齐地、有规律地用表格的形式表示出来，使得全部数据能一目了然，能够看出一些个别物质间的变化关系，能够了解事物变化的本质，这样便于处理和运算。

（2）图解法

图解法能直接显示出变化规律与特点，并能利用图形作进一步的处理，求得斜率、截距、内插值、外推值等等。

作图时应注意以下几个问题：

①用直角毫米坐标纸作图时，常以自变量作横坐标，因变量作纵坐标。坐标的起点不一定是零。坐标轴上还应注明所代表的变量的名称及单位。

②坐标比例的选择要能表示全部有效数字，使其与测量的准确度相一致。

③标绘数据时，可用符号代表点。若必须在一张坐标纸画几条线，则对不同组的点应选用不同的符号代表。

④配线描点后即可用直尺或曲线板连成圆滑的曲线。所配的线不应穿过代表测量值及其精密度的圆圈、三角等符号。一般讲，曲线上不应有突然弯曲和不连续的地方。

【典型例题】

例1、某水溶液中含有0.10 mol·L－1的NaHSO4和0.50 mol·L－1的NaClO4，回答以下问题：

（1）本题中什么物质是酸、碱性物质？

（2）给出该水溶液的电荷平衡式和物料平衡式。

（3）溶液中氢离子浓度有多大？（H2SO4的

2,a

pK=2.00）

分析：本题（1）、（2）问涉及酸碱质子理论、电荷平衡和物料平衡等概念。由酸碱质子理

论知，HSO-

4离子可以给出质子是酸；Na+、ClO-

等离子均不能给出或得到质子，所以它们不

是酸或碱。电荷平衡是基于溶液的电中性原则，即溶液中带电荷的粒子所带正电荷总量等于所

带负电荷的总量。请注意本例中书写电荷平衡式时[SO -24]前应加系数2，即SO -

所带电荷的量是其物质的量的2倍。物料平衡是指溶液中某物质的总浓度（分析浓度）等于各物种平衡浓度之和。第（3）问是酸溶液中氢离子浓度的计算，对于简单的体系，可根据酸碱的电离平衡进行计算。

解：（1）只有HSO -4

离子是酸；（2）电荷平衡式（又叫电中性条件式）：

[Na +] + [H +] = [ HSO -4] + 2[SO -

24] + [ ClO -4

] + [OH －] 物料平衡式（又叫质量平衡式）：

[Na +

] = c (NaHSO) + c (NaClO 4) [ ClO -4

] = c (NaClO 4) c (HSO -4) = [ HSO -4] + [SO -24

] 最后一式是最重要的。（3） HSO -

H + + SO -

0.10－x x x

.22

10.0-=-x

x 2 +10－2.00x －10－3.00 = 0 x =

410

.300

.400

.2---?++- = 0.027

所以， [H +

] = 0.027 mol ·L －1

例2、某同学测定样品中的含氮量，6次平行测定的结果是20.48%，20.55%，20.58%，20.60%，20.51%，20.50%，计算

（1）这组测量值的平均值，中位数，极差，平均偏差，标准偏差，变异系数；（2）若此样品为标准样品，含氮量为20.45%，计算测定结果的绝对误差和相对误差。分析：一个样品的分析，一般要作几次平行测定，测定结果以几次平行测定所得数据的平均值或中位数表示。其中中位数（M ）是指将平行测定的几个结果按大小顺序排列后，处于中间的数。若平行测定的次数为偶次，则为正中间的两数之平均值。其他的均可根据公式进行计算。

解：（1）x = ∑=6

i i x =

1（20.48 + 20.55 + 20.58 +20.60 + 20.53 + 20.50）%=20.54%

M =

1（20.55 + 20.53）% = 20.54%

R = （20.60 －20.48）% = 0.12%

2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题

2019年中国化学奥林匹克竞赛浙江省预赛试题考生须知： 1.全卷分试题卷和答题卷两部分，试题共有8题，满分100分。考试时间120分钟。 2.本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷。必须在答题卷上写明县（市）、学校、姓名、准考证号，字迹清楚。 3.只能用黑色水笔成签字笔答卷，铅笔圆珠笔等答卷无效；答卷上用胶带纸，修正液为无效卷；答卷上有与答题无关的图案，文字为无效卷； 4.可以使用非编程计算器。第1题（10分）根据所给条件按照要求书写化学反应方程式（要求系数为最简整数比） 1-1 铜在潮湿空气中慢慢生成一层绿色铜绣23[Cu(OH)CuCO ] 。 1-2 乙硼烷与一氧化碳在NaBH 4、THF 条件下1:2化合，生成物有一个六元环。 1-3 古代艺术家的油画都是以铅白为底色，这些油画易受H 2S 气体的侵蚀而变黑（PbS ），可以用H 2O 2对这些古油画进行修复，写出H 2O 2修复油画的化学反应方程式。 1-4 光气（COCl 2）和NH 3反应制备常见的氮肥。 1-5 银镜实验时需要用的银氨溶液，必须现配现用：因为久置的银氨溶液常析出黑色的氮化银沉淀。写出相应的化学反应方程式。第2题（30分） 2-1 画出下列分子的立体结构：PH 3、P 2H 4、H 3PO 2。

2-2 甲基异氰酸酯（MIC）是制造某些杀虫剂的中间体，是一种剧毒的物质，其分子式为C2H3NO，MIC原子连接顺序为H3CNCO，除氢外的四个原子不都在一条直线上。指出N的杂化类型、写出最稳定路易斯结构式。 2-3 在水溶液中，水以多种微粒的形式与其它物种成水合物，画出微粒H5O2+和H9O4+的结构图示。 2-4 根据所给信息画出下列物种的结构。 2-4-1 As3S4+中每个原子都满足8电子结构，有一个S-S键，如果将其中一个S换成As，则变成一个有三重轴的中性分子。 2-4-2 As4蒸气分子具有白磷一样的正四面体结构：As4S4分子可以看做4个硫原子分别插入As4的四条边，As的化学环境相同。画出As4S4的结构。 2-4-3 S4O62-中含有3个S-S键。 2-5 A、B、C、D、E五种元素分居四个不同的周期和四个不同的族，它们的原子序数依次增大。常温常压下，A、B、D的单质为气态，而C、E的单质为固态。五种元素中，只有C、D、E的单质能与氢氧化钠溶液反应；C的剧毒单质与氢氧化钠溶液加热反应，有一种剧毒气体生成；D单质与氢氧化钠溶液加热反应，生成两种盐；E单质与氢氧化钠溶液反应，放出A单质。E的基态原子不含单电子，其L能层和M能层的电子数不相等，N能层只有2个电子。 2-5-1 写出A、B、C、D、E的元素符号。 2-5-2 写出D单质与氢氧化钠溶液加热反应的方程式。 2-5-3 写出E单质与氢氧化钠溶液反应的方程式。 2-6 用次氯酸钠氧化过量的氨可以制备化合物A，A可以用作火箭燃料。最新制备A的工艺是用氨和醛（酮）的混合气体和氯气反应，然后水解。A的水溶液呈碱性，用硫酸酸化一定浓度A溶液，冷却可得到白色沉淀物B。在浓NaOH介质中A溶液可作氧化剂放出气体C。气体C的水溶液可以使Cu2+溶液变成深蓝色溶液D。C的水溶液不能溶解纯净的Zn(OH)2，但若加入适量的NH4Cl固体后，Zn(OH)2溶解变成含E的溶液。A的水溶液有很强的还原能力，它能还原Ag+，本身被氧化成气体单质G。将气体C通过红热CuO粉末，可得到固体单质F和G。给出A~G的化学式。第3题（15分） 3-1 有一含Co的单核配合物，元素分析表明其含Co 21.4%，H 5.4%，N 25.4%，C l 13.0%（质

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

浙江省高中生化学竞赛辅导讲座学案第3讲化学热力学基础

第3讲化学热力学基础【竞赛要求】热力学能（内能）、焓、热容、自由能和熵的概念。生成焓、生成自由能、标准熵及有关计算。自由能变化与反应的方向性。吉布斯-亥姆霍兹方程极其应用。范特霍夫标准熵及其应用。热化学循环。【知识梳理】一、基本概念 1、体系和环境体系：我们研究的对象，称为体系。环境：体系以外的其它部分，称为环境。例如：我们研究杯子中的H 2O，则H 2 O是体系，水面上的空气，杯子皆为环境。当然，桌子、房屋、地球、太阳也皆为环境。但我们着眼于和体系密切相关的环境，即为空气和杯子等。又如：若以N 2和O 2 混合气体中的O 2 作为体系，则N 2 是环境，容器也是环境。按照体系和环境之间的物质、能量的交换关系，将体系分为三类：（1）敞开体系：既有物质交换，也有能量交换。（2）封闭体系：无物质交换，有能量交换。（3）孤立体系：既无物质交换，也无能量交换。例如：一个敞开瓶口，盛满热水的瓶子，水为体系，则是敞开体系; 若加上一个盖子，则成为封闭体系; 若将瓶子换成杜瓦瓶（保温瓶），则变成孤立体系。热力学上研究得多的是封闭体系。 2、状态和状态函数状态：由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的一种存在形式，称为体系的状态。状态函数：确定体系状态的物理量，是状态函数。例：某理想气体体系n= 1 mol，p= 1.013×105 Pa，V = 22.4 dm3，T = 273 K这就是一种存在状态（我们称其处于一种标准状态）。是由n，p，V，T所确定下来的体系的一种状态，因而n，p，V，T都是体系的状态函数。状态一定，则体系的状态函数一定。体系的一个或几个状态函数发生了变化，则体系的状态也要发生变化。始态和终态：体系变化前的状态为始态；变化后的状态为终态。状态函数的改变量：状态变化始态和终态一经确定，则状态函数的改变量是一定的。例如：温度的改变量用△T表示，则△T = T终－ T始同样理解△n，△p，△V等的意义。

化学奥赛2

2002年全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)选拔赛试题 (2002年8月5日8：30－11：30 共计3小时) 姓名 1．(12分)(1) 如果已经发现167号元素A，若已知的原子结构规律不变，167号元素应是第周期、第族元素；可能的最高氧化态为；氢化物的化学式为。 (2) 某一放射性物质衰变20％需15天，该物质的半衰期是。分子中有种化学环境不同的氢原子。如果用氯 (3) 化合物CH3CH CH2 O 取代分子中的氢原子，生成的一氯代物可能有种。 (4) 硅与碳为同族元素，呈四价。然而，与碳化合物相比，硅化合物的数量要少得多。碳易于形成双键，硅则不易形成双键。但据美国《科学》杂志2000年报道，已合成了分子中既有Si－Si单键，又有Si=Si双键的化合物X。X的分子式为Si5H6，红外光谱和核磁共振表明X分子中氢原子的化学环境有2种，则X的结构式是：。 2．(13分)(1) 磷和氢能组成一系列的氢化物，如PH3，P2H4，P12H16等。其中最重要的是PH3。PH3称为膦，它是一种无色剧毒的有类似大蒜臭味的气体。它可由NaOH和白磷反应来制备，其制备反应的化学方程式为，P2H4的沸点比PH3(填“高”或“低”)，原因是。AsH3又称胂，试写出由As2O3制备胂的反应方程式，胂的汽化热比膦(填“大”或“小”)。 (2) ①根据VSEPR理论，SCl3+和ICl4－的空间构型分别是和，S 和I分别以和杂化轨道同Cl形成共价键。 ② SCl3+和PCl3是等电子体，其S－Cl键键长(填>、＝或<)P－Cl键键长，原因是。 3．(5分)石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成，即若以A、B分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次，它的堆叠方式为ABAB……。图(2)为AB两层的堆叠方式，O和●分别表示A层和B层的C原子。 (1) 在图(2)中标明两个晶胞参数a和b。 (2) 画出2H型石墨晶胞的立体示意图，并指出晶胞类型。

高中化学第1部分专题1小专题大智慧(一)元素推断题的解题技巧讲义(含解析)苏教版必修2

高中化学第1部分专题1小专题大智慧（一）元素推断题的解题技巧讲义（含解析）苏教版必修2 1. 解答元素推断题的一般步骤 (1)定范围：即通过审题确定题目限制的元素范围。如短周期元素、常见元素、前20号元素等。 (2)挖信息：根据题目叙述，从中找出元素原子结构特征等信息。 (3)建联系：元素推断一定要联系元素周期表，心中有“表”是推断元素的基础。 (4)巧整合：在上述基础上，将元素周期表结构与已知信息整合，确定元素。 2. 解答元素推断题的常见突破口 (1)位置与结构 ①周期序数等于族序数两倍的元素是锂(Li)。 ②最高正化合价等于最低负化合价绝对值三倍的元素是硫(S)。 ③次外层电子数等于最外层电子数四倍的元素是镁(Mg)。 ④次外层电子数等于最外层电子数八倍的元素是钠(Na)。 ⑤族序数与周期数相同的元素是H、Be、Al；族序数是周期数两倍的元素是C、S；族序数是周期数三倍的元素是O。 ⑥只由质子和电子构成的元素是H。 (2)含量与物理性质 ①地壳中质量分数最大的元素是氧(O)，其次是硅(Si)。 ②地壳中质量分数最大的金属元素是铝(Al)。 ③其单质是人工制得纯度最高的元素是硅(Si)。 ④其单质为天然物质中硬度最大的元素是碳(C)。 ⑤其气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N)。在常温、常压下，1体积水溶解700体积的NH3。 ⑥其氢化物沸点最高的非金属元素是氧(O)。 ⑦常温下，其单质是有色气体的元素是氟、氯(F、Cl)。 ⑧所形成的化合物种类最多的元素是碳(C)。 ⑨在空气中，其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是碳(C)。 ⑩其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素是氯(Cl)。 (3)化学性质与用途 ①单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟(F)。 ②其气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的是氮(N)：NH3＋HNO3===NH4NO3。 ③其气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素的单质的元素是硫(S)：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 ④其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素是氟(F)。 ⑤其两种同素异形体对人类生存都非常重要的元素是氧(O)。 ⑥能导电的非金属单质有石墨(C)和晶体硅(Si)。 ⑦能与强碱溶液作用的单质有Al、Cl2、Si： 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ ⑧既能在CO2中燃烧又能在N2中燃烧的金属单质是镁(Mg)：CO2＋2Mg点燃,C＋2MgO，N2＋3Mg点燃,Mg3N2。 1. (2016·山东潍坊高一检测)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和

全国高中化学奥赛初赛试题与答案

第1题（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Am 24395靶得到的。经过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。答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分）质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。（答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ）（蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同）第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为；按键型分类时，属于晶体。这种固体的可能潜在应用是，这是因为：。答案： 3 原子晶体炸药（或高能材料）高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分）第3题（6分）某实验测出人类呼吸中各种气体的分压/Pa 如下表所示： 3－1 请将各种气体的分子式填入上表。 3－2 指出表中第一种和第二种呼出气体的分压小于吸入气体分压的主要原因。答案：姓名学校赛场报名号赛区省市自治区

（每空1分，共4分）呼出气中的N2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是呼出气中的CO2和水蒸气有较大分压，总压不变，因而N2的摩尔分数下降（1分）；呼出气中的O2的分压小于吸入气中的分压的主要原因是吸入的O2被人体消耗了。（1分）（共2分）第4题（15分）在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102o，偶极矩0.78x10-30 C·m；对比：氨的键角107.3o，偶极矩4.74x10-30 C·m)； 4-1 写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。答案：NF3（1分）4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4F（1分）（共2分） 4-2 A分子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？答案：N-F 键的偶极方向与氮原子孤对电子的偶极方向相反，导致分子偶极矩很小，因此质子化能力远比氨质子化能力小。画图说明也可，如：（1分） 4-3 A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。答案： 2NF3 +2Hg = N2F2 + 2HgF2（1分） (14+19)X2=66（每式1分）（共3分） 4-4 B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F 的立体结构；写出得到它们的化学方程式。答案： D E F （每式1分） 2 N2F2 + SnF4 = [N2F+]2[SnF6]2-（1分） [N2F+]2[SnF6]2- = [N2F] +[SnF5]- + N2F2 （1分）（共5分） 4-5 A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应产物作出解释。答案：阳离子的化学式为NF4+。（1分） NF3 + F2 + BF3 = NF4+BF4-（1分） NF4+水解反应首先得到HOF （否则写不出配平的NF4+水解反应）:

高中化学奥林匹克竞赛-有机化学的几个基本反应

重排酮肟在酸性条件下发生重排生成烃基酰胺的反应。1886年由德国化学家.贝克曼首先发现。常用的贝克曼重排试剂有硫酸、五氯化磷、贝克曼试剂（氯化氢在乙酸－乙酐中的溶液）、多聚磷酸和某些酰卤等。反应时酮肟受酸性试剂作用，形成一个缺电子氮原子，同时促使其邻位碳原子上的一个烃基向它作分子内 1,2－迁移，其反应过程如下：贝克曼重排是立体专一性反应。在酮肟分子中发生迁移的烃基与离去基团（羟基）互为反位。在迁移过程中迁移碳原子的构型保持不变，例如：贝克曼重排反应可用于确定酮类化合物的结构。工业上利用环己酮肟发生贝克曼重排，大量生-己内酰胺，它是合成耐纶6（见聚己内酰胺）的单体。亲电取代反应

亲电取代反应一种亲电试剂取代其它官能团的化学反应，这种被取代的基团通常是氢，但其他基团被取代的情形也是存在的。亲电取代是芳香族化合物的特性之一．芳香烃的亲电取代是一种向芳香环系，如苯环上引入官能团的重要方法。其它另一种主要的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。亲电加成反应亲电加成反应是烯烃的加成反应，是派电子与实际作用的结果。派键较弱，派电子受核的束缚较小，结合较松散，因此的作为电子的来源，给别的反应物提供电子。反应时，把它作为反应底物，与它反应的试剂应是缺电子的化合物，俗称亲电试剂。这些物质又酸中的质子，极化的带正电的卤素。又叫马氏加成，由马可尼科夫规则而得名：“烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。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正

历年高中化学奥赛竞赛试题及标准答案

中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区)试题题号１ 2 3 4 ５ 6 7 8 ９10 １1 总分满分12 ６ 1 ２9 １0０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) 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。２计算一个六方晶胞中“MｇCl2”的单元数。 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: 样品中A的质量分数/% 20 50 70 90 33.3 样品的质量损失/％７.4 18．5 ２５．８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。

高中化学必修讲义

高中化学必修1讲义第一章从实验学化学第一节化学实验基本方法知识概要：一、初中化学实验基本操作要点回顾： 1.药品取用的原则：（1）安全性原则：“三不”：不能摸、不能闻、不能尝（2）节约性原则：严格按照实验规定的用量取用试剂。如果没有说明用量，一般应按最少量取用，液体1~2mL，固体只需盖过试管底部。（3）保纯性原则：实验用剩的试剂一般不能放回原试剂瓶，以防瓶中试剂被污染。2.药品的取用方法：（1）固体药品的取用 ①粉末状或细小颗粒药品用药匙或纸槽，操作要领：“一斜、二送、三直立” ②块状固体用镊子，操作要领：“一横、二放、三慢竖” （2）液体药品的取用 ①取用较多量时，可直接倾倒。操作要领：先取下瓶塞倒放在桌上，一手握瓶，标签向手心，一手斜握容器，使瓶口与容器口紧靠，缓缓倒入。 ②取用少量时，可用胶头滴管。注意事项：不能将滴管伸入接收器内，否则易碰到接收器壁，粘附其他物质，使试剂污染。 ③定量取用液体，用量筒。（“仰小俯大”读数比实际） 3.物质的加热：可直接加热的仪器：试管、坩埚、蒸发皿、燃烧匙；须间接加热的仪器=隔石棉网可加热的仪器：烧杯、烧瓶、锥形瓶使用酒精灯的注意事项：（1）酒精量≤酒精灯容积的2/3 （2）用火柴点燃（不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯）（3）用灯帽盖灭（不能用嘴去吹） 4.托盘天平的使用：（1）“左物右码”：m（物）=m（砝码）+m（游码）若放反则：m（物）=m（砝码）—m（游码）（2）托盘天平的精确度为0.1g，只能粗略称量物质的质量。（3）用镊子夹取砝码，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，必要时最后用镊子移动游码。二、化学实验安全 1.药品的安全存放：（1）易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放；（2）受热或见光易分解的物质应选用棕色瓶存放在冷暗处；（3）金属钾、钠易与氧气、水反应，所以封存在煤油中；（4）固体药品存放在广口瓶中，液体药品存放在细口瓶中。

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）

高中化学氧化还原反应专题练习(带答案)上课讲义

氧化还原反应专题练习可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 C-23 一、选择题 1．硒是人体微量元素中的“抗癌之王”，补充适量的硒还可以延缓衰老。中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内能加速人体衰老的活性氧。下面有关Na2SeO3在该反应的作用说法正确的是（） A．该反应中是还原剂B．既是氧化剂又是还原剂 C．反应过程中Se的化合价从+2→+4 D．既不是氧化剂又不是还原剂 2．氢化亚铜（CuH）是一种难溶的物质，可用CuSO4溶液和“另一种物质”在40oC~50oC时反应来制备，CuH 不稳定，它既能与HCl反应产生气体，又能在氯气中燃烧，以下有关判断不正确的是（） A．CuH既可做氧化剂又可做还原剂 B．另一种物质一定具有还原性 C．CuH跟HCl反应的化学方程式为：2CuH+2HCl=CuCl2+2H2↑+Cu D．CuH在Cl2燃烧的化学方程式为：CuH+Cl2 CuCl+HCl 3．下列叙述中正确的是 A．元素的单质可由氧化含该元素的化合物来制得 B．失电子越多的还原剂，其还原性就越强 C．阳离子只能得电子被还原，作氧化剂 D．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性 4．据广州日报：2008年2月23日深圳市龙岗宝龙工业区小食店发生疑似食物中毒事件，经调查该事件已正式确定为食品或水受到亚硝酸盐污染而引起的中毒事件。为了食品安全，可以用酸性高锰酸钾溶液进行滴定实验，定量检测NaNO2的含量：NO2－＋MnO4－＋H＋NO3－＋Mn2＋＋H2O（未配平）。下列叙述中错误的是A．滴定过程中不需加入指示剂 B．滴定实验后溶液的pH增大 C．滴定实验时酸性高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中 D．1molKMnO4参加反应时消耗2.5molNaNO2 5．在一定条件下，硫酸铵的分解反应为:4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O，当有n mol电子转移时，下列说法正确的是:

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

全国高中学生化学竞赛基本要求

全国高中学生化学竞赛基本要求 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. 决赛基本要求是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涉及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。 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。

高一化学人教版同步培优专题讲义17---原子结构

高一化学人教版同步培优专题讲义原子结构 [明确学习目标] 1.了解原子构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。2.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系。3.了解核外电子分层排布的规律，会画1～18号元素的原子结构示意图。学生自主学习原子的构成质量数 1.原子的构成 2.质量数

原子核外电子排布 1.电子层的含义 01能量不同的区域内运动，人们把不同的区域简化为□02多电子原子里，电子分别在□ 不连续的壳层，称之为电子层。 2.电子层表示方法 3.电子的能量与运动区域 (1)在离核较近的区域运动的电子能量□10较低。 (2)在离核较远的区域运动的电子能量□11较高。 (3)离核最近的电子层是□12K层，该电子层上的电子的能量最低。 4.原子核外电子的排布规律 (1)电子总是尽可能先从□13内层排起，当一层□14充满后再填充下一层。

(2)原子核外各电子层最多容纳□152n2个电子。 (3)原子最外层电子数不能超过□168(K层为最外层时不能超过□172)。 5.原子结构示意图以Na原子为例： 1.为什么说原子的质量主要集中在原子核上？提示：原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，而一个电子的质量仅相当于1个质子(或中子)质量的 1 1836，所以原子的质量主要集中在原子核上。 2.钙的原子结构示意图可画为，对吗？提示：不对，最外层电子数不超过8个，所以应画为。课堂互动探究知识点一组成原子的有关粒子间的关系

1.核电荷数取决于元素的种类，核电荷数(即质子数)和中子数共同决定原子的种类。 2.有关粒子间的关系 (1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 (2)中性原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数。 (3)阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数。 (4)阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。 1法国科学家发现一种只有四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是() A.该粒子不显电性 B.该粒子的质量数为4 C.该粒子为4号元素 D.该粒子的质量比氢原子大 [批注点拨]

高中化学奥林匹克竞赛实验试题集锦

高中化学奥林匹克竞赛实验试题集锦（浙江省） 1. 下列实验现象描述和解释都合理的是（） 2. 如右图所示装置，a 、c 为弹簧夹，b 为分液漏斗旋塞，欲检验该装置的气密性，下列操作属必需的是（） A ．关闭a ，打开 b 、 c ，液体不能顺利流下 B ．关闭a 、c ，打开b ，液体不能顺利流下 C ．关闭c ，打开a 、b ，液体不能顺利流下 D ．关闭a 、c ，拔掉分液漏斗上口的橡胶塞，打开b ，液体不能顺利流下。 3. 下列实验操作或实验原理的说法中正确的是（） A ．用如图装置进行蒸馏实验 B ．用如图装置分离氯化钠、碘固体混合物 C ．用裂化汽油提取溴水中溴 D ．用如图装置灼烧碳酸钙制取少量氧化钙 4. 下列选择或操作均正确的是 ( )

A．.装置Ⅰ适合用于吸收氨气。 B．.装置Ⅱ适合用于分离乙酸乙酯和碳酸钠饱和溶液。 C．.装置Ⅲ适合用于高温煅烧石灰石。 D．.装置Ⅳ适合用于分馏乙醇和乙酸。 5.（10分）实验室用如图装置制备1-溴丁烷。已知有关物质的性质如下表：实验操作流程如下所示：回答下列问题： ⑴回流装置C中漏斗一半扣在水面下、一半露在水面上的原因是_____________________； ⑵回流过程中生成1-溴丁烷的化学方程式_________________________________________； ⑶实验中往烧瓶中加1∶1的硫酸溶液，目的是________；

A．加水作反应的催化剂 B．降低硫酸浓度，以减少溴元素被氧化为Br2 C．降低硫酸浓度，以防止较多正丁醇转化成烯烃、醚等副反应发生 ⑷制得的1-溴丁烷粗产物经常显红色，上述操作流程中为了除去红色杂质要加入试剂X溶液再洗涤，下列试剂中最合适作为试剂X的是； A．水B．饱和NaHCO3C．KI溶液D．饱和NaHSO3E．NaOH溶液 ⑸下图为常压蒸馏和减压蒸馏的装置图，减压蒸馏中毛细管的作用是。蒸馏操作时，蒸馏的速率不宜过快，原因是________________________________________。 6.（8分）乙酰苯胺是一种常用的解热镇痛药的主要成分。已知：纯乙酰苯胺是无色片状晶体，熔点114℃，不溶于冷水，可溶于热水；乙酸酐遇水反应生成乙酸。实验室可用苯胺跟乙酸酐反应、或苯胺跟冰醋酸加热来制取乙酰苯胺，且苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率。反应式为：用苯胺与乙酸酐为原料制取和提纯乙酰苯胺的实验步骤如下： ①在装有磁力搅拌子的100mL圆底烧瓶中，依次加入5.0 mL苯胺（密度1.04 g/mL）、 20 mL水，在搅拌下分批次加入6.0 mL乙酸酐（密度1.08 g/mL），搅拌2小时至反应完全。 ②反应完全后，及时把反应混合物转移到烧杯中，冷却、抽滤、洗涤，得粗产品； ③将粗产品转移至烧杯中，加入适量水配制成80℃的饱和溶液，再加入过量20%的水。稍冷后，加半匙活性炭，搅拌下将溶液煮沸3~5 min，过滤I，用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体，合并滤液，冷却结晶，过滤Ⅱ、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。（1）若不搅拌会有结块现象，结块将导致的后果是；

高二化学竞赛辅导培训计划

高二化学竞赛辅导培训计划一、辅导思想 1、举全备课组之力参与竞赛辅导。 2、辅导教师认真备课、上课，精心辅导。 3、辅导教师严格学生课堂管理。 4、强调竞赛辅导纪律，关注参赛学生进出教室。二、辅导要求教师方面：1．多研讨，多做题。 2．加强资料的搜集和分类管理。 3．做好学生的出勤和考试管理。学生方面：1．加强出勤，保证出满勤； 2．创造条件，使学生能在足够时间完成相关内容。 3．加强指导，努力提高学生的兴趣和信心。三、辅导计划 1．把选拔出的选手组成竞赛班，以讲座的形式复习基础知识，这个阶段是较大规模的复习训练。 2．进入专题训练。以小专题的形式加强训练。 3. 模拟考试。这个阶段主要任务是设计模拟竞赛试卷，改卷，评卷。取材范围广，如历届赛题，培训题等等。这一阶段要求老师与学生充分发挥主观能动性，认真严肃对待每一次测试，限时保质保量完成。四、做好竞赛学生工作 1. 抓好竞赛学生的思想工作 2. 引导竞赛学生掌握正确的学习方法 3. 抓好课堂教学中基础知识的掌握与竞赛能力的培养 4. 抓好知识的拓宽、加深，培养竞赛拔尖人才五、辅导时间利用晚上化学自习进行，其它时间待定六、负责老师：每位教师按要求精心组织竞赛内容，力求习题精选，知识点覆盖全面，涉及常见易错点。当堂讲解知识点及习题，有针对性和突破性的专题辅导。七、辅导措施： 1、注重基础知识训练。由于竞赛命题大多以课本为依据，因此在辅导时要紧扣课本，严格按照由浅入深、由易到难、由简到繁、循序渐进的原则，适时联系课本内容。 2、不拘泥于课本，适当扩展深度。由于竞赛题目往往比平时考试试题难，教师必须在课本的基础上加以延伸、拓

文档之家

(19)澄海中学高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第十九章 容量分析有效数字的概念