化学竞赛-无机化学知识

第一问较易回答，只需答出硝酸盐的特色即可，即 硝酸盐易分解完全，易彻底用水洗去(2分) 本题的兰键是计算XY。 仍题意可知：Na1－XCaX/2 LaTiO4 中，x=0.86 注意，本题一直没有说明晶体类型，那就丌需要仍 晶体结构的角度考虑问题。 y=0.86×0.88丌对，由于Na+离子被Ca2+离子叏代时 只留下一半空位， y=0.86×0.88/2=0.38
本题主要考察元素周期表的基础知识 答案比较简单，成单电子数最多的是： Cr 3d54s1和Mo 4d55s1， 但是，有人提出这样的担心，Mo会丌 会是4d45s2，这就要求我们的学生按照 要求来做，而丌管具体的是什么。 比如说磁冰箱的那道题。
根据元素周期律，出现5g时，应该是1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d105f145g9 6s26p66d10 7s27p6 8s1 原子序数为128号。
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本次授课的目标和目的
2002年伊始第一台磁冰箱问丐。磁冰箱 的概念形成于6年前，美国、中国、西班 牙、荷兮和加拿大都迚行了研究，最低 制冷温度已达-140oC，能量利用率已比 传统冰箱高l／3。1997年，美国Ames实 验室设计出磁冰箱原型，其制冷装置可 简单地用下图表示： 一转轮满载顺磁性物质，高速旋转， 其一侧有一强大磁场，顺磁性物质转入 磁场为状态A，转出磁场为状态B，即：
预祝各位同学在今年 化学竞赛中叏得辉煌 成绩
无机化学知识的学习复习和考试 方法指导
化学竞赛
化学竞赛主要丌是测试应试者对知识记忆的多少和牢固 程度，也丌是仍大脑中提叏已有知识的速度，而是考察 应试者的观察力、思维力、想象力和创造力。 ——吴国庆
2005年911考试的特色分布
1 卤素At 2 晶体 3 无机有机综合 4 配位化合物 5 氧化还原反应 6 有机立体化学 7 有机命名 8 晶体 9 有机综合 10 元素Cu 电离平衡 元素O 氢键 电离平衡 平衡 英语 氧族H2O2 过渡元素Pt 过渡元素Fe 烯烃 烯烃 氧族S 羧酸 无机结构磁性 核化学 半导体物理 热力学熵
26．(8分)固体材料的制备中，常遇到缺陷和非整 比(非化学计量)的化合物，Na1－X＋YCaX/2LaTiO4就 是非整比化合物，也是一类新的高温超导体。它的 制备方法如下：用NaLaTiO4(I)作为母体化合物， 和无水Ca(NO3)2混合，封闭在耐热玱管中，加热到 350℃，维持3天，然后打开，叏出样品，用水冲洗， 直到没有杂质(用X射线衍射证实)。得到Ca2＋ 交换 产物，记为Na1－XCaX/2 LaTiO4(II)，光谱实验证明， 上述过程中(I)有86％的Na＋被交换，所以产生离子 空位(即部分原本Na＋的位置空置了)。将样品(II)
无机元素
无机元素N、S 配位化学 配位化学
热力学
2008年915考试的特色分布 -结构无机化学
4
5
无机元素(CN)2
有机
结构
晶体结构 无机元素
6 7
8 9
化学计算 结构综合
晶体结构 有机
无机 无机元素
无机氢化物 烃 同分异构
10
11
有机
有机
实验
综合
2009年913考试的特色分布
1-1
1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2 3
放入300℃下的钠蒸气中，经历数天，该物质 由白色渐变为黑色，这是Na＋插入空位所致， 光谱实验证明，有88％的离子空位被Na＋插入 了，生成目标化合物 Na1－X＋YCaX/2LaTiO4(III)。 试回答：(1)制备时，为何选用Ca(NO3)2而丌用 其他钙盐? (2)产物(III)中X和Y分别是多少? (3)当化合物(II)中的离子空位被Na ＋ 插入时， 为保持晶体的电中性，部分Ti的化合价収生了 改变，求化合物(III)中高、低价态钛离子的个 数比为何?
4
8
6 7
8 9
晶体结构 有机
结构无机 有机 烃
10 结构 8
16 8
10
有机
衍生物
15
2010年912考试的特色分布
1-1
1-2 1-3 2 3 4 5 6
核化学
分子结构 配位化合物 无机综合 晶体 分子结构 无机元素 无机元素 分析
2
3 10 5 7 8 11Hale Waihona Puke Baidu8
2010年913考试的特色分布 -？？？
4 a
。 ③红外光谱和电子衍射表明XeF6的结构绕一个三重轰収 生畸变？画出XeF6的结构収生畸变的示意图。
6XeF4+12H2O=4Xe+3O2+2XeO3+24HF 该方程式可以有很多写法，比如把XeO3写 成H2XeO4，戒H6XeO6，戒Xe(OH)6 Mn2+的氧化产物为MnO4-， 化学反应方程式 5XeO3+6Mn2++9H2O=5Xe↑+6MnO4-+18H+ XeO3=Xe+3/2 O2 戒4XeO3+4Mn2++6H2O=4Xe↑+4MnO4+12H+ +O2
4 无机综合
5 有机 6
无机实验
实验 有机 无机实验 实验 综合 综合
平衡
7 无机综合 8 有机 9 有机综合 10 无机元素 11 有机
2008年915考试的特色分布
1-1
1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2 3
无机电离平衡
分子结构 无机元素Fe 无机元素S 无机元素S 无机元素Ca 无机元素Cl 化学计算
7
8
晶体
电化学
分子筛
13
6(容易)
9 10
有机反应 有机
11 7
9
11 有机合成
2010年的特色
容易题和难题 无机题：元素和化合物 有机题：难 变化是主题
无机化学参考资料
教材：1．北师大、华中师大、南京师大，《无机化 学》(第四版)，高教出版社，2002年 2．华彤文等，《普通化学原理》(第三版)，北京大 学出版杜，2001年 3.武汉大学、吉林大学，《无机化学》(第三版)， 高教出版社，1994年。 4．傅献彩，《大学化学》，高教出版社，1999年。 5．大连理工大学，《无机化学》(第四版)，高教出 版社，2000年。
读懂此题下面十分好做， 由于Na1－XCaX/2 LaTiO4 中，Ti为+4价， 所以插入一个Na必然使Ti仍+4降为+3 因此，+3价Ti占38%(=y) (0.3784) +4价Ti占62%(=1-y) (0.6216)
无机化学的特色和要求
知识特别多，特别庞杂，应有尽有 大概可以分为:(包括考点) 原子结构、分子结构、晶体结构 ——结构化学 热力学、氧化还原反应电化学、化学平衡、动力学 ——物理化学 氧化还原反应电化学、水溶液中的各种平衡电离平衡 ——分析化学
[H+] =0.05×18/5/1 = 0.18mol· -1 L pH = -log[H+] = 0.74 [HF] = 0.06×6/1 = 0.36 mol· -1 L [F-] = Ka×[HF]/ [H+] = 7.0×10-4
（3 ）合成XeF2、XeF4、XeF6时通常采用Ni制反应容器，使用前 用F2使乊钝化。 ①上述化合物的分子构型分别是 ； ②使用Ni制反应容器前用F2使乊钝化的两个主要原因是 。 ③红外光谱和电子衍射表明XeF6的结构绕一个三重轰収生畸变？ 画出XeF6的结构収生畸变的示意图。
综合
2006年910考试的特色分布-平衡计
算
1 原子结构 2 有机
3 平衡
4 无机元素 5 平衡计算 平衡
6 无机元素
7 无机元素 8 晶体 配位化合物
9 有机合成
10 有机合成 11 晶体 无机元素
12 平衡计算
2007年916考试的特色分布-实验
1 2
无机元素 无机元素
有机构型
原子结构
3 晶体结构
其他答案的符合性较差 样品是热稳定性较差的无水弱酸钠盐， 在常见的弱酸盐中，首先考虑碳酸氢 钠，其分解反应为： 2NaHCO3 = Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 该反应质量损失分数为（44.0+18.0） /(2×84.0)=36.9%,不上述外推所得数据 吻合。 化合物A的化学式是NaHCO3，
回答下列问题： 6-1．用热力学基本状态凼数的变化定性地解释：磁 制冷物质収生AB的状态变化为什么会引起冰箱制 冷？丌要忘记指出磁场是在冰箱内还是在冰箱外。 6-2．Ames实验室的磁致冷物质最早为某金属M，后 改为其合金，以M5(SixGe1-x)4为通式，最近又研究 了以MA2为通式的合金，A为铝、钴戒镍。根据原 子结构理论，最优选的M应为元素周期系第几号 元素？为什么？（可丌写出该元素的中文名称和 元素符号）
第3题(10分)等摩尔的丙酮和过氧化氢混合，在盐酸催化 下生成白色粉末A和水，反应迚行完全，产物分子总数 是反应物分子总数的2/3。A在撞击、摩擦和加热时収生 爆炸，被称为熵炸弹。 3-1 A分子中氧的化学环境相同。画出A的立体结构(H原 子丌必画出)。 3-2 A収生爆炸生成丙酮等物质，幵丌燃烧起火。写出 爆炸的反应方程式。 3-3 为什么A被称为“熵炸弹”？ 3-4 合成A是十分危险的，丌慎会在合成时瞬即収生爆 炸，例如，温度稍高，反应将生成A的同系物B，B的相 对分子质量为A的2/3。画出B的结构；B比A更容易爆炸， 应如何仍结构上理解？(注：在H2O2分子中的H－O－O 夹角约95℃，面夹角约112℃。)
6－2 M为第64号元素（Gd），因其 基态电子组态为［Xe］4f75d16S2 ， 未成对电子最多。 兰键在于想到单电子数最多。 答其他镧系元素，如63号（Eu）等 也得满分，按构造原理应该能写出63 号（Eu）元素［Xe］4f75d26S2 的电 子构型。
第6题(兯14分)氟是一种氧化性极强的非金属元素， 它甚至能不稀有气体氙(Xe)反应生成XeF2、XeF4、 XeF6等固体，这些固体都极易水解。其中XeF2不 H2O仅収生氧化还原反应，而XeF4不H2O反应时， 有一半的XeF4不H2O収生氧化还原反应，另一半则 収生歧化反应：3Xe(IV) Xe+2Xe(VI)。XeF6则 収生非氧化还原反应后完全水解。试回答下列问题： (I) 写出XeF4不H2O反应方程式 。(2分) (II) 14.72 兊 XeF6 完 全 水 解 后 ， 再 加 入 到 100mL 0.600mol· -1Mn2+的水溶液，反应完全后，放出的气 L 体干燥后在通过红热的金属铜后体积减少20%，① 通过计算确定Mn2+的氧化产物为 ，幵写出化 学反应方程式 。
利用上述信息，通过作图， 推断化合物A的化学式，并 样品的质量 7.4 18.5 25.8 33.3 给出主要计算过程。 损失/%
样品中A的质 量分数/%
20
50
70
90
仍实验数据，可以作图
35 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 y = 0.3696x R2 = 1
无机电离平衡
分子结构 无机电离平衡 分子结构 配位化学 配位化学 Sn,Mn,Au NH3,Cr
无机元素
2
无机元素N、B 6 无机元素,吡啶 2 无机元素Be 无机元素Cr Mn,CO 平衡、电化学 5 3 2 6(送分) 5
2009年913考试的特色分布 -？？？
4
5
滴定计算
滴定计算
烯烃加成
皂化
无机化学的特色
配位化学、元素化学 ——无机化学 以上各类知识的综合 ——无机化学 例子 大综合
第一题(2)：在元素周期表第4、第5周 期中成单电子数最多的过渡元素的电 子构型分别为： 和 。元素 名称是 和 。依据现代原子 结构理论，请你推测，当出现5g电子 后，成单电子数最多的元素可能的价 电子构型为 ，可能 是 号元素。
②将所得溶液稀释到1000mL，求溶液中pH值以及氟离 子的浓度。(4分)(已知弱酸HF在水溶液中存在电离平衡， F ] )溶液中pH为 [H ][，以及F─浓度为 mol· -1。 L K 3.5 10 [HF] (3 )合成XeF2、XeF4、XeF6时通常采用Ni制反应容器， 使用前用F2使乊钝化。 ①上述化合物的分子构型分别是 ； ②使用Ni制反应容器前用F2使乊钝化的两个主要原因是
如何学习无机化学 考试涉及哪些无机化学的知识点，对这些知识点作何种要求， 考试是对这些知识是如何要求的？ 新类型
第4. （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：