高中化学竞赛辅导教程（可编辑）

高中 高中语文新课程标准高中物理选修31全套教案高中英语研修观课报告高中物理学习方法和技巧高中数学说课稿范文 化学竞赛辅导教程（可编辑） * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 练 习: 判别:Mg2+和NH3?H2O的反应是否完全, Mg(OH)2和NH4Cl 的反应是否完全, Ksp=1.2×10-11 Kb=1.8×10-5 解题思路: 假设Mg2+0.2mol ?L-1和 NH3?H2O0.8mol ?L-1等V反应 Mg2+ + NH3?H2O = Mg(OH)2 + 2NH4+ 方法2，K=Ksp-1Kb2=27 故两问其实一回事， PH=PKa?lgCa/Cb [H+]=… [OH-] [Mg2+] 5.56×10-10 1.8×10-5 0.037=1/27 三、 水解 Be2+ Li+ Mg2+ 较差 LiCl?H2O LiOH + HCl? BeCl?4H2O Be(OH)Cl + HCl + 3H2O MgCl2?6H2O Mg(OH)Cl + 5H2O + HCl? 问题:如何制无水LiCl, HCl气氛中加热 四、 含氧酸盐的热稳定性(叫同学回答) 五、硬水(提问) 暂时硬水 HCO3? 永久硬水 SO42? 硬度:相当于1升 水中有10mg CaO为1o 第六节 对角线规则 Li Be Mg Al ? 6-1 Li、Be的特性 2(Li a. 2LiOH = LiO + H2O? b. LiH加热不分解， 而NaH Na + H2 c. E0Li+/Li = ? 3.03最小 d. 水合盐多 1(熔点，硬度高，导电性弱 半径小，金属键向共价键过渡 3(Be 化合物分解温度低 (叫人回答) 易水解 共价键 ?6-2 Li与Mg 的相似性 [Li的特殊性] 一、 在氧气中燃烧生成氧化物(而非Na2O2 KO2) 二、MF、MCO3、MPO4难溶(而 Na盐溶) 三、可生成氮化物Li3N 和 Mg3N2 (Na3N不稳定) 四、水合 物受热时水解 五、共价性 LiCH3 相性 NaCH3 离子化合物 ?6-3 铍和铝的相似性 (1)氧化物 氢氧化物均为两性 (Mg(OH)2碱性) (2)BeCl2 AlCl3 为共价化合物 易升华，溶于乙醇、 乙醚 (MgCl2为离子化合物 熔融导电) (3) Be和Al和HNO3钝化，而Mg 等则反应 本节本质原因 φ= z/r 2e构型 第七节 离子的分离和鉴定 Na+ K+ NH4+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ ?A ?A [投影] 问:1. 为什么Mg2+不沉淀(和 Ca2+ Ba2+一起Mg(OH)2) 2(为什么加C2O42 ?和可使的残余也沉淀 分析化学中Ca2+ Ba2+ (Sr2+)叫碳酸铵组 Na+ K+ NH4+ Mg2+叫 易溶组 鉴定: Na+ Na+ + Sb(OH)6? = NaSb(OH)6?(白) K+ 2K+ + Na+ +C(NO2)63? =K2Na(NO2)6?(亮黄) Ca2+ Ca2+ + C2O42 ? = CaC2O4? (白) Ba2+ Ba2+ + CrO42 ? = BaCrO4?(黄) Mg2+ Mg2+ + 2OH ? + 镁试剂 Mg(OH)2吸附染料(兰色) NH4+ NH4+ + OH ? = NH3?+ H2O 1(溶液的酸度 H+ + Sb(OH)2 ? = HSb(OH)6?(白色胶状) 故碱性 Mg2+和镁试剂必须pH 10 (这时有Mg(OH)2?) 2(反应的温度 大多数离子鉴定反应在常温 下进行 加快反应速度 加热 使沉淀聚沉，长大为颗粒 溶解沉淀 赶走 气体 第八节 焰色反应 提问: 如何除去Li中的K (挥发K) Na中的Ca (过滤Ca) * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 若 将CO32-改成HCO3-，则以相同的计算，并可知: 0.1 mol??L-1的NaHCO3，[OH-]=2 ×10-6，则 M2+ + HCO3ˉ =MCO3 Ca2+，Sr2+，Ba2+，Cd2+，Mn2+，Ni2+，Ag2+， M2+ + HCO3ˉ = M2(OH)2CO3 Cu2+，Zn2+，Be2+，Co2+ M3+ + HCO3ˉ = Fe3+， Al3+，Cr3+ ? 若用CO2通入NaHCO3中呢, 若用CO2通入水中呢, 重点为硅 酸盐 3-1 单质硅 一、SiO2 + 2C Si + 2CO? 提纯，Si+Cl2 SiCl4 Si+HCl 高纯硅(用于半导体)，区域熔融法。可达7个 9(Hyperpure silicon) H2 3Si + 4HNO3 + 18HF == 3H2SiF6 + 4NO + 8H2O Si+ 2NaOH + H2O == 2H2 + Na2SiO3 Si+HNO3 不反应 无HF时不反应。 而Si + HF = SiF4 +2H2常温下也不反应。 一、硅烷为什么没有碳烷多 Si-Si 键 C-C 键 二、实验室是用SiO2+Mg条制Si的，但是有人制得的 Si后加HCl洗时突然起火，why? SiO2+Mg==Mg2Si +MgO Mg2Si + 4HCl == SiH4 +MgCl2 SiH4 + O2 == 自燃 三、反应 SiH4 + 2KMnO4 H2 + K2SiO3 +2MnO2? + H2O 问题:why? SiO2+HF 反应 SiO2+HCl 反应 一、 SiO2的结构 原子晶体。Si为面心立方，而 O占据1/4 的位置。 熔沸点高。 他们的生成和pH值有关。 但并非pH越小 越快，pH=6左右最快。 学生实验时，Na2SiO3 + HCl 如何做, 很多人得不出 结论。 ? ? x y 偏 H2SiO3 1 1 二 H6Si2O7 2 3 三 H4Si3O8 3 2 二偏硅酸 H2Si2O5 2 1 总体，Si +4价，Si和O一定相连形成 SixOyn-的结构，它与阳离子形成离子键。 ? SiO44-, 单个SiO4 Si:O = 1:4 ? 两个SiO4以角氧相连 6. 空间结构 由于是层状，片状结构，易从 链间(石棉)、层间(云母)一条条、一片片撕开。 Al、P都可以形成AlO4、 PO4，他们都可以部分代替SiO4形成硅铝酸盐、磷铝酸盐。 沸石和分子筛。 B 化学是近30年来取得最大进展的领域之一， 硼砂Na2B4O7??10H2O 硼镁矿 Mg2B2O5??H2O 问题:如何由硼砂制备B并提纯,? Na2B4O7??10H2O+H+ H3BO3 B2O3 B BCl3 B ? B的特点:缺电子原子，易形成 多中心键。 Δ Al Cl2 H2 B12 与B12之间是3c-2e键，层与层之间σ键 C60的构型为截角20面体。 (1984年，质谱证实存在，1990年，Kratchmer用He气氛下电弧法宏观制备C60) 一、无BH3而有BF3，why? B F F F B Cl Cl Cl 而BH3无此键。 B B H H H H H H B B H BHB键 B B B B B B BBB键 开口 式 闭口式 B2H6 B4H10 乙硼烷， 丁硼烷 [BnHn]2- BnHn+4 BnHn+6 一、硼酸以氢键相连成片状 B OH HO OH 为什么H3BO3的溶解度很小, 而加热又迅速上升, H3BO3以氢键连成层状结构后，同一层内氢键达到饱和， 使它不与水缔合，而加热则破坏了这种缔合。 硼砂 Na2B4O7??10H2O Na2[B4O5(OH)4]??10H2O 碱金属 碱土金属 补充作业:将CO2分别通入 1mol?l CaCl2 溶液中和 0.001 mol?l Ca(OH)2 溶液中，是否产生沉淀，为什么, 通过计算说明 碱金属 Alkali metals 碱土金属 Alkali earth metals 第一节 单质的性质 都是低熔点，低硬度的轻金属，具有导电，导热性能 密 度最小:Li 最大 Ba 熔点最低: Cs ?A族 ?A族 M + X2 MX MX2 S M2S MS H2 MH MH2 N2 Li3N M3N2(Be) H2O MOH M(OH)2(Ca Sr Ba) TiCl4 Ti + NaCl Ti + MgCl2 O2 M2O MO M2O2 MO2 M2(O2)2 问题:请 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一个Born?Harber 循环计算M(S) Mn+(aq) + ne 的电极电势 + ΔGh0(H+) M(g M+(g) ΔGs0(M) ΔGh0(M+) M(s) + H+(aq) M+(aq) 1/2H2(g) + H+(g) ΔGi0(H) 1/2ΔGd0(H2) H (g) s:升华 Sublimation d:分解 Dissociation i:电离 Iondization h:水合 Hydration 对 M(s) = M+(aq) + e ΔG0 (M) = ΔG0 (s) + Δ Gi0 +ΔGh0 H+(aq) + e = 1/2H2(g) ΔG0 (H) = ? (1/2ΔGd0 + ΔGi0 +ΔGh0) ΔG0 = ΔG(M)0 +ΔG(H)0 ? nFε0 E0Li+/Li = ? 3.03V 主要原因是 Li+(g)水合时释放的能量大 ?A族金属电极电势小也是由于水合能大 Li、Na、K + 水的反应速度? Be、Mg 不与水反应 Be(OH)2 Mg(OH)2 难溶 第二节 单质的制备 Downs 电解槽 以电解钠为例，讨论几个问题 1(适当的电解质 a. NaCl熔点高 利用凝固点下降原理加入 CaCl2