《化学竞赛高一校本教材.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学竞赛高一校本教材.docx（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化学竞赛高一 校本教材 喻华 编著上 海 市 洋 泾 中 学前 言 化学竞赛活动，对学生来说，可以拓宽视野，激发学习化学爱好，培育科学思维方法和分析解决问题实力；对老师而言，通过化学竞赛，可以激发老师不断完善自我，全方位进步自身素养，做到有探讨教学，重视根底，重视学生群体开展，重视学生特性特长开展，大力推动素养教化，促进高一化学教学质量大面积进步。 本教材就是为了适应高一化学竞赛活动辅导而编写。书内容分三部分。第一部分为根底学问。因为高一学生所学化学学问教少，一开始还不能进展专题训练，必需把高一高二根底学问给学生快速上一遍。第二部分为实力培育，特点是以培育视察实力、思维实力和自学实力为主线，突
2、出启迪思维，指导学习方法，开拓解题思路，以求增加学生分析解决问题实力。第三部分是化学试验，培育学生动手实力。第一部分 根底学问第一章 物质量第一节 物质量第二节 气体摩尔体积第三节 物质量浓度第二章 卤素第一节 氯气第二节 卤族元素第三节 物质量应用于化学方程式计算 第三章 氧族元素第一节 氧族元素第二节 二氧化硫第三节 硫酸第四节 环境爱护第四章 氮族元素 第五章 碳族元素第六章 碱金属第一节 钠第二节 钠化合物第三节 碱金属元素第七章 镁 铁 铝第八章 物质构造 元素周期律第一节 原子构造第二节 元素周期律第三节 元素周期表第四节 化学键第五节 非极性分子和极性分子第九章 化学反响及其能量
3、改变第一节 氧化复原反响第二节 离子反响第三节 化学反响中能量改变第二部分 实力培育第一章 视察实力第二章 思维实力第三章 自学实力第三部分 学生试验第四部分 化学计算选做试验一 兴趣试验选做试验二 制取蒸馏水选做试验三 自然水净化选做试验四 海带成分中碘检验选做试验五 阿伏加德罗常数测定附录I 相对原子质量表附录II 部分酸、碱和盐溶解性表20 C附录III 元素周期表第二章 卤族元素一、学问点 卤族元素主要是指F、Cl、Br、I等几种元素,即元素周期表中第七主族元素,这些元素原子构造特征是最外层电子层有7个电子,内层电子均饱和,这是一族典型非金属元素,并随核电荷数递增,电子层数增加, 其非
4、金属性依次减弱。二、例题精选例1 .新制氯水中有Cl2 HClO H2O分子和H+ Cl- ClO- OH-离子,假设向氯水中参与食盐晶体,溶液PH值将增大; 假设要增加氯水中ClO-浓度,可以参与含OH-离子物质, 假设要增加氯水中HClO浓度,可参与CaCO3Cl2+H2O = H+ + Cl- +HClO HClO = H+ + ClO - H2O = H+ + OH- 酸性强弱关系:HClH2CO3HClO例2 :G,Q,X,Y,Z均为氯含氧化合物,我们不理解它们分子式(或化学式),但知道在肯定条件下发生氧化复原反响时具有如下转化关系(未配平) 电解GQ+NaCl Q+H2OX+H2Y
5、+NaOHG+Q+H2O Z+NaOHQ+X+H2O这五种化合物中氯化合价由低到高依次为: (B)(A) Q,G,Z,X,Y (B) G,Y,Q,Z,X (C) G,Y,Z,Q,X (D) Z,X,G,Y,Q 分析： GQ+ NaCl QG 电解 Q+H2OX+H2 XQ Y+NaOHG+Q+H2O QYG Z+NaOHQ+X+H2O XZQ GYQZX例3:不同卤原子之间能形成卤素互化物,其通式可表达为XXn,(n=1,3,5,7)。这种互化物大多数不稳定，易发生水解，假如BrFn跟水反响时物质量之比为3:5,生成溴酸、氢氟酸、 单质溴和氧气,那么以下表达正确是: (A) 此卤素互化物分子式
6、为 BrF3(B) 此卤素互化物分子式为 BrF5(C) 每摩尔BrFn跟水完全反响可生成等物质量Br2 和 O2(D) BrFn很多性质类似于卤素单质,有强复原性分析：3BrFn+5H2O = HBrO3+3nHF+Br2+O2 1+3n = 10 n = 3例4:0.31g 磷与Cl2完全反响生成PClx和PCly混合物,PClx和PCly 物质量之比为2:3,将此混合物全部溶于水配成500ml溶液,取此溶液10ml与足量AgNO3溶液反响,得到120.54mgAgCl沉淀,求X、Y值。解: nP=0.01mol PClx:0.01mol2/5=0.004mol PCly:0.01mol3
7、/5=0.006mol由氯原子守恒即PClx和PCly中Cl原子物质量等于AgCl中Cl- 物质量得 0.004xmol+0.006ymol=化简得2X+3Y=21,其中X,Y必需为正整数。探讨:X Y1 19/3 不合理 2 17/3 3 5 合 理X=3 Y=5答:在化学式PClx和PCly中,x等于3,y等于5三、思索题:1.试验室制取氯气化学方程式是_,因为氯气_而不能散放在空气中,多余Cl2 一般用_来汲取,反响化学方程式为_2.溴化碘化学性质类似于卤素单质,它与水反响化学方程式为 IBr+H2OHBr+HIO , 以下有关IBr表达不正确是 (A) IBr是共价化合物 (B) 在很
8、多反响中IBr是强氧化剂(C) IBr与水反响时既不作氧化剂也不作复原剂(D) IBr跟NaOH稀溶液反响生成NaI,NaBrO和H2O2,O2,Cl2混和气体,用电火花引爆, 这三种气体正好完全反响,冷却至室温后所得溶液浓度为25.62%, 那么容器中原有H2，O2、Cl2物质量之比为 (A)6:3:1 (B)9:6:1 (C)10:6:1 (D) 13:6:1-离子与Cl-、Br-、I-等卤素离子性质相像,都可以和AgNO33溶液30.00mL, 再参与少量Fe3+4SCN 溶液去滴定过量Ag+ ,当滴至溶液显红色时即到达终点, 这时共用去NH4SCN溶液20.00mL写出滴定时SCN-与
9、Ag+和Fe3+ 反响离子方程式计算样品中NaCl和NaBr物质量之比。第三章 氧族元素一、学问点 氧族元素为元素周期表中第A 族元素，包括O、S、Se、Te、Po 等元素,其原子构造特征是最外层电子层均含有6个电子,内层电子数均饱和,表达出较强非金属性,且随核电荷数增加,原子半径增大, 其非金属性依次减弱而金属性渐渐增加。中学化学中重点探讨了硫及其化合物有关学问，其学问构造体系如下：二、范例剖析:例1:在以下改变中硫酸显示什么性质或起什么作用固体NaCl与浓硫酸共热制HCl 高沸点难挥发性和酸性 铜片跟浓硫酸在加热条件下反响 强氧化性和酸性利用硫酸除去金属外表氧化物 酸性浓硫酸与碳加热反响
10、强氧化性浓硫酸与蔗糖混和,蔗糖变黑且放出刺激性气体 脱水性和强氧化性浓硫酸使铁、铝钝化 强氧化性乙酸、乙醇与浓硫酸混和制乙酸乙酯 作脱水剂和催化剂苯与浓硫酸共热制苯磺酸 作磺化剂例2:以下试验中溶液PH值改变曲线与右图相符是B (A) 向H2S饱和溶液中通入过量SO2(B) 向H2SO3饱和溶液中通入过量H2S(C) 向澄清石灰水中通入过量CO2(D) 向MgCl2 ,AlCl3混和液中参与过量NaOH溶液分析：此题中图像主要有两个特征：(1)PH值先增大后减小最终不变(2)起始状态PH值小于最终状态PH值(A) 2H2S+ SO2 3S +2H2O SO2 +H2O H2SO3(B) H2S
11、O3 + 2H2S 3S +3H2O(C) Ca(OH)2+ CO2 CaCO3 + H2O CaCO3 + H2O +CO2Ca(HCO3)2 CO2+H2O = H2CO3(D)MgCl2 +2NaOH Mg(OH)2 +2NaCl AlCl3 +3NaOHAl(OH)3 +3NaCl Al(OH)3 +NaOH NaAlO2 +2H2O例3:将H2S和O2 混合气体在120温度下,装入密闭容器中,在高温下使之燃烧,全部H2S 和O2都参与了反响,反响后容器内复原到120时,测得压强为反响前3/4,那么原混和气体中H2S和O2物质量之比为:( A ) A.1:1 B.1:2 C.2:1 D
12、.3:2分析：2H2S+O22S+2H2O 压强为原来 2/3 2H2S+3O2= 2SO2+2H2O 压强为原来4/5因为2/33/44/5，所以生成物为S、SO2和H2O设硫化氢物质量为a,氧气物质量为b。那么可得： 得a=b 所以a:b=1:1例4:将肯定量H2S气体缓慢通入300mL0.4mol/L NaOH溶液中, 然后在减压低温条件下蒸干,得到5.36g固体(不含有结晶水 ) 通过计算推断固体组成及各组成物质量。5540=4.8g 假设NaOH全部反响转化Na25556=6.72g由于4.86g5.36g1/2 ()8时，(10-x)mL氧气全部反响，余气为NO。与氧气反响NO2为
13、4(10-x),只与水反响NO2为10-5(10-x),即5x-40,那么NO体积为(5x-40)/3, 即y=(5x-40)/3 (10x8mL解：当x8时，(10-x)mL氧气过量。与NO2 反响氧气为x/4,剩余氧气为(10-x-x/4)mL, 即y=(10-5x/4)mL,(0x H2SiO3Na2SiO3 +H2O+CO2 =Na2CO3 +H2SiO3例2: 硅能与强碱溶液作用生成硅酸盐和氢气:( B、D )Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2 对于这个反响, 以下说说法正确是:(A)Si是氧化剂 (B)Si是复原剂 (C)NaOH和H2O是氧化剂 (D)水是氧化剂
14、简化成: Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2例3: 在密闭容器中充入CO2和CO混合气体,其密度是一样条件下氦气密度8倍,这时测得容器内压强为P1。假设限制容器体积不变,参与足量Na2O2,充分振荡并不断用电火花点燃至完全反响,复原到开始时温度,再次测得容器内压强为P2,那么P1和P2关系是: ( A )(A)P1=8P2 (B)P1=4P2 (C)P1=2P2 (D)P1=P2 2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO2 +O2 2CO+O2 =2CO2 合并为 CO+Na2O2 =Na2CO3 2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO3 + O22mol 1mol1mol 0
15、.5mol 所以: P1 =8P2例4: 假设发觉了114号新元素X, 那么有关X元素及其化合物表达正确是: ( B )(A)X有稳定气态氢化物 (B)X最高正价氧化物化学式为XO2 (C)X为非金属元素 (D)X低价氧化物是酸性氧化物分析：搞清114号元素在周期表中位置是解决问题关键。一般可作这样分析：第一、二、三、四、五、六、七周期中所能包容元素种类分别是2、8、8、18、18、32、32(假设第七周期排满) ，明显第七周期最终一种元素为118号，那么易推知114号元素为第七周期第四主族元素。该元素性质应最接近Pb。重要学问点：一、Si1. 晶体硅与金刚石晶体构造和性质比较2. Si、Ge
16、半导体性能3. Si化性与非金属反响(如O2、C、F2与强碱溶液反响二、SiO21. 与碱反响2. 与碱性氧化物反响3. 与HF反响4. 与某些盐反响(酸酐代换)三、Na2SiO31. 与酸(如盐酸与碳酸)反响2. 水解反响3.与盐溶液反响(复分解反响 双水解反响)四、硅酸盐工业: 玻璃、水泥、陶瓷等三、思索题:2气体, 完全反响后溶液中一些离子浓度大小 关系为: ( )(A)HCO3-CO32-OH-H+(B)CO32-HCO3-OH-H+(C)OH-CO32-HCO3-H+(D)HCO3-OH-CO32-H+2. 某金属氧化物MO2 , 高温下用碳复原得到标况下400mLCO 和100mL
17、CO2 及0.978g金属M, 那么M原子量为: ( )(A)40 (B)73 (C)118 (D)2073. 第A元素中C、Si、Ge、Sn+4价化合物是稳定, 而铅+2价化合物是稳定。Ge是一种良好半导体材料, 被广泛应用于电子工业中, 它可以从煤燃烧烟道灰中提取。其过程如下:烟道灰(含GeO2)锗氯化物锗酸加热氢气流中加热纯净锗氧 化物锗 写出步反响化学方程式:_4. 变压器硅钢片含硅40%, 其余为铁, 那么此硅钢片中硅和铁原子个数比为_。向0.7g硅钢片中先参与20g5.0%烧碱溶液, 充分反响后, 再向其中参与25mL, 10mol/L浓盐酸，充分搅拌至反响完毕, 反响中共放出氢气
18、多少克第六章 碱金属元素一、学问点 碱金属元素为元素周期表中第A族元素, 包括Li、Na、K、Rb 、 Cs、Fr等元素, 其原子构造特征是最外电子层上都只有一个电子, 内层电子数均饱和, 特殊简单失去电子, 表达出很强金属性, 且随核电荷数递增, 原子半径增大, 失电子实力渐渐增加, 其金属性也依次增加。中学化学中重点探讨了钠及其化合物,其学问构造体系如下:二、范例剖析:例1: 一小块金属钠长期放置在空气中最终变成: ( C )(A)NaOH (B)Na2CO3 10H2O (C)Na2CO3 (D)NaHCO3 O2 H2O H2O CO2 蒸发 风化NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2
19、CO3溶液Na2CO3 10H2ONa2CO3 例2. 1molNa218O2 与1molCO2 充分反响, 以下说法正确是( D )(A)生成碳酸钠质量为106g(B)生成氧气体积为11.2L(C)生成氧气中, 1mol该氧气含 有18mol中子(D)电子转移数目约为6.021023个解：2CO2 +2Na2O2 =2Na2CO3 +O2 2CO+O2 =2CO2 CO+Na2O2 =2Na2CO3 2H2O+2Na2O2 =4NaOH+2O2 2H2 +O2 =2H2O H2+Na2O2=2NaOH 2组成混和气体与足量O2充分燃烧后, 马上通入足量Na2O2固体中, 固体质量增加( A
20、) (A)2.1g (B)3.6g (C)7.2g (D)无法求出例4: 某碱金属M及其氧化物(M20)组成混和物13.3g, 加足量水充分反响后溶液经蒸发结晶, 得枯燥固体16.8g，求该混和物成分及其质量。解: 设碱金属相对原子量为a(1)假设13.3克全为碱金属，由碱金属元素守恒得：13.3/a=16.8/(a+17)解得 a=64.6 (极大值)(2) 2/(2a+16)=16.8/(a+17)解得 a=26.2(微小值该碱金属原子量应介于26.2与64.6之间，由原子量表可知，原子量为39K符合题意。所以碱金属为K，其氧化物为氧化钾。设混和物中含K和K2O质量分别为X和y，得 x +
21、 y = 13.3 解之得 X=3.9gK y=9.4gK2O答:该混和物中含K3.9g, K2重要学问点:一、Na具有很强复原性, 主要表达为:1. 与O2反响2. 与其它非金属反响, 如X2、S、H2 等3. 与酸反响4. 与H2O反响5. 与盐(熔)反响, 如TiCl4等6. 与醇、酚、羧酸等含OH有机物反响二、Na2O和Na2O2性质比较:性 质Na2ONa2O2与H2O反响NaOHNaOH+O2与CO2反响Na2CO3Na2CO3+O2漂白作用无有三、Na2CO3和NaHCO3性 质Na2CO3NaHCO3与酸反响CO2CO2(较猛烈)与碱反响 如Ca(OH)2、Ba(OH)2 碱能
22、反响等少数大部分可溶性碱能反响 与盐(CaCl2)CaCO3 不反响与H2O反响 两步水解一步水解溶解度 相对较大相对较小转化关系四、NaOH1. 强碱性, 具有碱一切通性2. 溶液与Al等金属反响3. 溶液与X2 、Si等非金属反响4. 与卤代烃、酯等有机物反响三、思索题:2+、Mg2+、SO42-等杂质, 须要参与NaOH、Na2CO3 、BaCl2 、HCl溶液, 参与依次正确是: ( )(A)NaOH、Na2CO3 、BaCl2 、HCl(B)Na2CO3 、BaCl2 、HCl、NaOH(C)BaCl2 、HCl、NaOH、Na2CO3 (D)NaOH、BaCl2 、Na2CO3 、
23、HCl2.有一在空气中暴露过KOH固体, 含水2.8%, K2CO33. Na和K合金在室温下呈_态, 可作原子反响堆_ 剂。 Na用于电光源上制得高压钠灯发出_光, 射程远, 透雾实力强照度很高。由于钠是一种_, 所以可以把_ 等稀有金属从它们熔融卤化物中_出来。金属钠在700至800时能与四氯化钛 (TiCl4) 反响, 其化学方程式为_, 假设金属钠着火可用_扑灭。2CO3 、NaHCO3 、Na2CO3 、K2CO3 、CaCO3 中某两种组成混合物4.15g溶于足量盐酸, 产生气体被足量澄清石灰水汲取, 得白色 沉淀5g, 另取肯定质量此混和物加热到200至300, 发觉产生气体能使
24、无水硫酸铜变蓝, 试分析混合物组成及其物质量之比。第七章 镁 铝 铁一、学问点 中学化学中探讨金属元素除碱金属外, 还较具体地探讨了Mg、Al、Fe三种常见金属及其化合物性质。Mg、Al是较为活泼金属元素, 属主族元素, 而Fe那么是中等活泼金属元素, 属过渡元素, 且Fe在不同化合物中可能有+2和+3两种化合价。Mg、Al、Fe除具有金属通性外, Mg、Al化性在很多方面特别相像, 而Fe性质那么与Mg、Al有较多不同之处。有关Mg、Al、Fe单质及化合物学问体系如下: 二、范例剖析:例1. 镁遇到以下物质不放出H2是:( C )NH4Cl溶液 KOH溶液 Na2CO3溶液 热乙醇 苯 醋酸
25、溶液 FeCl3 溶液 CuSO4 溶液 NaH2PO4 NaHCO3 溶液(A) (B) (C) (D)例2. 如图是在MgCl2、AlCl3混和溶液中,参与a或b时,沉淀物量与参与a或b量关系图,以下结论正确是:( B )T之前加NaOH溶液, T之后加盐酸T之前加盐酸, T之后加NaOH溶液混和液AlCl3:MgCl2=1:1图中所消耗NaOH和HCl物质量之比是3:1该盐酸与NaOH溶液物质量浓度一样(A) (B) (C) (D)解：OA MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl AT Al(OH)3+NaOH=NaAlO2
26、+2H2O TB NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl BC Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O例3. 在天平两个托盘上各放一盛有等浓度等体积稀H2SO4烧杯(每杯中均含有m molH2SO4 ), 调整天平使其平衡, 然后 在一个烧杯中参与ag铁粉, 在另一个烧杯中参与bgMg粉, 充分反响后, 天平仍保持平衡, 试用代数式表示以下状况下a与b关系式(关系式中可含m)。假设m， m时 a=b假设m， m时 81a=77b假设 m时 分析：(1)当a/56m,b/24m时，表示铁与镁均过量，两边产生氢气由硫酸来计算。
27、即a-m2 = b-m2, 故a=b(2)当a/56m,b/24m时，表示铁与镁均缺乏，两边产生氢气由铁与镁来计算。即a-a/562=b-b/242,整理得：27a/28=11b/12 (3)当a/56m时,表示铁缺乏而镁过量，铁产生氢气要由铁质量来计算，镁产生氢气要由与其反响硫酸量来计算。即a-a/562=b-m2,整理得:27a/28=b-2m例4. 14g铁粉全部溶于稀HNO3溶液中, 恰好反响, 放出NO气体后得到溶液1L, 称量所得溶液, 发觉比原稀HNO3增重8g。求所得溶液中金属离子物质量浓度。原稀HNO3溶液物质量浓度(体积改变忽视不计)。解：产生NO质量为14-8=6克，即0
28、.2mol,参与铁质量为14克即0.25mol,硝酸产生0.2molNO共得电子0.23=0.6mol,(1)假设铁全部转化为Fe3+,那么共失电子 0.253=0.75mol, (2)假设铁全部转化为Fe2+,那么共失电子 0.252=0.5mol,因为0.5mol0.6mol0.75mol,所以Fe参与反响后一部分转化为Fe(NO3)3,一部分转化为Fe(NO3)2。设Fe在反响中生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2物质量分别为a和b 由Fe物质量可得 a+b=0.25 解 得: a=0.1(mol) Fe(NO3)3b=0.15(mol)Fe(NO3)2所以: Fe3+=0.1mol/
29、1L Fe2+答:生成Fe3+、Fe2+及原NHO3溶液物质量浓度分别为0.1mol/L、0.15mol/L和0.8mol/L。重要学问点:一、Mg、Al化性(复原性)化学性质MgAl与O2反响MgOAl2O3 与其它非金属反响MgX2 MgSAlX3 Al2S3与酸反响H2H2(或被氧 化性浓酸钝化)与碱反响不反响AlO2-+H2与盐溶液置换反响置换反响与某些氧化物 与CO2MgO+C与Fe2O3Fe+Al2O3二、Mg、Al化合物:Mg化合物Al化合物氧化物MgO碱性氧化物两性氧化物氢氧化物Mg(OH)2难溶性中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物三、Fe2+ 、Fe3+ 、Al3+ 性质:1
30、. Fe3+具有氧化性,能使Cu、Fe、Zn、S2-、I- 等物质氧化2. Fe2+具有复原性, 能被KMnO4、HNO3、 O2、Cl2、Br2等物质氧化3. Fe3+检验方法4. Al3+ 、Fe3+ 水解5. Fe(OH)2Fe(OH)3转化6. Fe吸氧腐蚀三、思索题:1. 在FeCl3 和CuCl2 组成混合溶液中, 参与过量Fe粉, 测得溶液中溶质总质量在反响前后不变, 那么溶液中FeCl3 和CuCl2 物质量之比是( ) (A)1:7 (B)2:7 (C)3:4 (D)7:82. 将等体积AlCl3 溶液和NaOH溶液混合, 充分反响后, 沉淀和溶液中所含铝元素物质量恰好相等,
31、 那么两溶液物质量浓度之比是 ( ) (A)2:3 (B)2:5 (C)2:7 (D)1:43.以下各物质转化关系图中A是一种高熔点固体, D是一种红棕色物质,H是一种红褐色物质。根据上述一系列改变关系答复以下问题:填写以下物质化学式:A_ D_试剂_ 试剂_写出以下反响离子方程式:a、I溶液和J溶液混和生成K _b、F和试剂反响_写出G露置在空气中转化为H化学方程式:_4. 将肯定质量Mg、Al合金投入100mL肯定物质量浓度HCl中, 合金全部溶解,所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液, 生成沉淀质量(m)与参与NaOH溶液体积(V)关系如右图所示。试计算:原合金中Mg、Al各为多少克盐酸物质量浓度是多少 第四部分 化学计算高中化学解题方法与技巧关系式法对于多步进展连续反响，尽管每一步反响都是各自独立(反响条件和设备可能不同),但前一个反响产物是后一个反响反响物,可根据中间产物传递关系,找出原料和最终产物关系式。由关系式进展计算带来很大便利，并且可以保证计算结果精确性。找寻关系式时要特殊留意原料中某些元素是否都转入了产物中去，中间产物是否又有原始原料参与