化學(xué)競(jìng)賽題目.ppt.Convertor.doc

4容量分析的基本概念被測(cè)物、基準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)溶液、指示劑、滴定反應(yīng)等。分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。滴定曲線與突躍（酸堿強(qiáng)度、濃度、溶劑極性對(duì)滴定突躍影響的定性關(guān)系）。酸堿滴定指示劑的選擇。高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硫代硫酸鈉、EDTA為標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定基本反應(yīng)與分析結(jié)果計(jì)算。一、準(zhǔn)確度與誤差 準(zhǔn)確度是指測(cè)得值與真值之間的符合程度。準(zhǔn)確度的高低常以誤差的大小來衡量。即誤差越小，準(zhǔn)確度越高；誤差越大，準(zhǔn)確度越低。 誤差有兩種表示方法絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。 絕對(duì)誤差(E)=測(cè)得值（x）真實(shí)值（T） 相對(duì)誤差(E)=【測(cè)得值（x）真實(shí)值（T）】真實(shí)值（T）100 要確定一個(gè)測(cè)定值的準(zhǔn)確度就要知道其誤差。要求出誤差必須知道真實(shí)值。但真實(shí)值通常是不知道的。在實(shí)際工作中人們常用標(biāo)準(zhǔn)方法通過多次重復(fù)測(cè)定，所求出的算術(shù)平均值作為真實(shí)值。對(duì)于多次測(cè)量的數(shù)值，其準(zhǔn)確度可按下式計(jì)算： 絕對(duì)誤差(E)=Xi/nT式中：Xi -第i次測(cè)定的結(jié)果； n-測(cè)定次數(shù)； T-真實(shí)值。 相對(duì)誤差(E)=（E/T）100二、精密度與偏差精密度是指在相同條件下n次重復(fù)測(cè)定結(jié)果彼此相符合的程度。精密度的大小用偏差表示。偏差越小說明精密度越高。1.偏差 偏差有絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差。 絕對(duì)偏差(d)=xA 相對(duì)偏差（d）=（d/ A）100=【(xA )/ A】100式中：A- n次測(cè)定結(jié)果的平均值； x-單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果； d-測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)偏差； d-測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差。 從上式可知絕對(duì)偏差是指單項(xiàng)測(cè)定與平均值的差值。相對(duì)偏差是指絕對(duì)偏差在平均值中所占的百分率。由此可知絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差只能用來衡量單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果對(duì)平均值的偏離程度。為了更好地說明精密度，在一般分析工作中常用平均偏差（d平均）表示。2.平均偏差 平均偏差是指單項(xiàng)測(cè)定值與平均值的偏差（取絕對(duì)值）之和，除以測(cè)定次數(shù)。即 平均偏差（d平均）=(d1+d2+.dn)/n=di/n 相對(duì)平均偏差（d平均）= d平均100/A =【di/（nA）】100式中：d平均-平均偏差 n-測(cè)量次數(shù) A-n次測(cè)量結(jié)果的平均值 di -單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果與平均值的絕對(duì)偏差，di=xiA； di-n次測(cè)定的絕對(duì)偏差的絕對(duì)差之和； 平均偏差是代表一組測(cè)量值中任意數(shù)值的偏差。所以平均偏差不計(jì)正負(fù)。例：計(jì)算下面這一組測(cè)量值的平均值（A），平均偏差（d平均），相對(duì)偏差（d平均）解：55.51, 55.50, 55.46, 55.49, 55.51平均值=xi/n=(55.51+55.50+55.46+55.49+55.51)/5=55.49平均偏差=di/n=xiA/n=(0.02+0.01+0.03+0.00+0.02)/5=0.016平均相對(duì)偏差=di/nA 100%=0.016/55.49100%=0.028三、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系 準(zhǔn)確度和精密度是兩個(gè)不同的概念，但它們之間有一定的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)指出的是，測(cè)定的精密度高，測(cè)定結(jié)果也越接近真實(shí)值。但不能絕對(duì)認(rèn)為精密度高，準(zhǔn)確度也高，因?yàn)橄到y(tǒng)誤差的存在并不影響測(cè)定的精密度，相反，如果沒有較好的精密度，就很少可能獲得較高的準(zhǔn)確度?？梢哉f精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。三、HgF2有強(qiáng)烈的水解性，即使在2moldm3 HF中水解度高達(dá)80，生成HgO和HF。HgCl2溶于水，只發(fā)生極弱的水解作用，250.0078moldm3HgCl2的水解度為1.4%；HgF2水解性明顯強(qiáng)于HgCl2、HgBr2的可能原因是： HgF2溶于水發(fā)生雙水解，所以有較強(qiáng)的水解作用。HgCl2、HgBr2水解性弱是HgCl2、HgBr2難電離（或Hg2和Cl、Br結(jié)合力強(qiáng)）之故。HgBr2水解度更小，表明HgBr2比HgCl2更難電離（或Hg2與Br的鍵的共價(jià)性強(qiáng)于Hg2和Cl，HgBr2更難溶）第6題（6分）已知液體SO2和純水的導(dǎo)電性相近，實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩者的比電導(dǎo)值分別為3103歐一1厘米一1和8103歐一1厘米一1。試用簡(jiǎn)要的文字和化學(xué)方程式給出解釋為什么液體SO2中，可用Cs2SO3去滴定SOCl2？6液體SO2的自電離與水相似：2SO2SO2SO32；在液體SO2中，SOCl2、Cs2SO3如下電離：SOCl2SO22ClCs2SO32CsSO32兩者混合使電離平衡向左移動(dòng)析出SO2，SOCl2Cs2SO3SO22CsCl2二乙基鋅Zn(C2H5)2在干冰的溫度下可與SO2反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（1）H3OClKOHKCl2H2O或HClKOHKClH2O2H3OIPbOPbI23H2O或2HIPbOPbI2H2O第七題（12分）在星際云中發(fā)現(xiàn)一種高度對(duì)稱的有機(jī)分子（Z），在紫外輻射或加熱下可轉(zhuǎn)化為其他許多生命前物質(zhì)，這些事實(shí)支持了生命來自星際的假說。有人認(rèn)為，Z的形成過程如下：（1）星際分子CH2NH聚合生成X；（2）X 與甲醛加成得到Y(jié)（分子式C6H15O3N3）；（3）Y與氨（摩爾比11）脫水縮合得到Z 。試寫出X、Y和Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。第7題（10分）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，反應(yīng)結(jié)束時(shí)固體的質(zhì)量比反應(yīng)前增加4.95g。X是 ；Y是 ；Z是 。X Au；Y AuCl3；Z HAuCl43H2O要點(diǎn)1：X為不活潑金屬,設(shè)為一種重金屬, 但熟悉的金屬或者其氯化物與鋅的置換反應(yīng)得到的產(chǎn)物的質(zhì)量太小,或者其水溶液顏色不合題意, 均不合適, 經(jīng)諸如此類的排他法假設(shè)X為金，由此Y=AuCl3，則置換反應(yīng)的計(jì)算結(jié)果為：2AuCl33Zn3ZnCl22Au反應(yīng)得到Au的質(zhì)量0.100mol/L0.500L197g/mol9.85g反應(yīng)消耗Zn的質(zhì)量0.100mol/L0.500L65.39g/mol3/24.90g 反應(yīng)后得到的固體質(zhì)量增重：9.85g4.90g4.95g (2分)要點(diǎn)2：由AuCl3溶于鹽酸得到的黃色晶體中Au的含量占50%, 而AuCl3中Au的含量達(dá)65%, 可見Z不是AuCl3, 假設(shè)為配合物HAuCl4, 含Au 58%, 仍大于50%, 故假設(shè)它是水合物, 則可求得：HAuCl43H2O的摩爾質(zhì)量為393.8 其中Au的含量為197/39450%。1.Li+ HF2-; HF與F離子之間形成氫鍵的能力比較強(qiáng)2. CH3COOH+2HF=CH3COOH2 + +FHF3.HClO4+2HF= H2ClO4 +FHF HClO4+HF= ClO4+H2F+ 1.在BrF3溶劑里， BrF2 AsF6 屬于哪類物質(zhì)？2. H3PO3與堿反應(yīng)僅形成兩種類型的鹽，這說明H3PO3是幾元酸？試分析其結(jié)構(gòu)式并寫出其受熱分解的方程式。3.當(dāng)SbF6加到氟磺酸中，獲得一種超酸，其酸性是硝酸和硫酸的106-8倍。說明其形成過程，這種體系能否在水中形成？拉平效應(yīng)：亦稱“校平效應(yīng)（leveling effect）”。通過溶劑的作用，使不同強(qiáng)度的酸或堿顯示同等強(qiáng)度的效應(yīng)。區(qū)分效應(yīng)：指分析化學(xué)中，能區(qū)分酸堿強(qiáng)度的效應(yīng)。疊氮離子 N3-經(jīng)由氨基鈉和硝酸根離子或者一氧化二氮在一定溫度下合成，寫出離子方程式（產(chǎn)物有氨氣生成）。疊氮離子N元素氧化數(shù)為多少？N采取什么雜化類型?寫出2種其等電子體。為什么可以用疊氮化物作為機(jī)動(dòng)車“空氣袋”？十二、固體A 為離子晶體，結(jié)構(gòu)類似于CsCl，組成中含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.68%，它的所有原子的最外層都符合相應(yīng)的稀有氣體原子的最外層電子結(jié)構(gòu)，其熱分解產(chǎn)生兩種氣體。1.寫出A 的化學(xué)式_,A 的電子式_，陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)為_,其中心原子的雜化形態(tài)為_。2.A溶于水后成_(酸，堿or中)性，其原因是_.3.寫出其受熱分解的化學(xué)方程式: 其是否為氧化還原反應(yīng)？十一、（11分）丙二酸（HOOCCH2COOH）與 P4O10共熱得 A氣體，A的分子量是空氣平均分子量的二倍多，A分別和H2O、NH3反應(yīng)生成丙二酸、丙二酸胺。A和O2混合遇火花發(fā)生爆炸。1寫出A的分子式和結(jié)構(gòu)式；2A踉H2O的反應(yīng)式（配平）；3A踉NH3的反應(yīng)式（配平）；4A屬哪一類化合物？按此類化合物命名之。十一、（11分）1C3O2（2分） OCCCO（2分）2C3O22H2OHOOCCH2COOH（2分）3C3O22NH3H2NOCCH2CONH2（3分）4酸酐或氧化物（l分） 丙二酸酐 （1分）這是丙酸酐 七在有機(jī)溶劑里令n摩爾五氯化磷與n摩爾氯化銨定量地發(fā)生完全反應(yīng)，釋放出4n摩爾的氯化氫，同時(shí)得到一種白色的晶體A。A的熔點(diǎn)為113，在減壓下，50即可升華，在1Pa下測(cè)得的A的蒸汽密度若換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下則為15.5g/L。1通過計(jì)算給出A的分子式。2分子結(jié)構(gòu)測(cè)定實(shí)驗(yàn)的結(jié)論表明，同種元素的原子在A分子所處的環(huán)境毫無區(qū)別，試畫出A的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（即用單鍵一和雙鍵等把分子里的原子連接起來的路易斯結(jié)構(gòu)式）?！緟⒖即鸢浮浚?）PCl5NH4ClPNCl24HClM(PNCl2)31十1435.5211615.522.4347.2347.21162.993答：A的分子式為P3N3Cl6（5分）（2） 第三題（12分）鉻的化學(xué)豐富多采，實(shí)驗(yàn)結(jié)果常出人意料。將過量30%H2O2加入(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以上信息表明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的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，方程式是： 。1A 的化學(xué)式Cr(NH3)3O4 或CrN3H9O4（寫成其他形式也可以）（2分） A 的可能結(jié)構(gòu)式如下圖：（4分）2A中鉻的氧化數(shù)為4（2分）3氧化還原性（或易分解或不穩(wěn)定等類似表述均得滿分）（2分）4化學(xué)方程式：CrO423NH33H2O2Cr(NH3)3(O2)2O22H2O2OH（2分）Cr是一種很典型的過渡元素，它能形成很多反應(yīng)，寫出下列反應(yīng)的方程式。（1）將一種正三價(jià)Cr鹽溶于水后，形成灰綠色沉淀。（2）過濾， 在沉淀中加入過量NaOH溶液，沉淀溶解得到綠色溶液。（3）在上述溶液中加入雙氧水，溶液變?yōu)辄S色。（4）酸化上述的黃色溶液，顏色變?yōu)槌壬?。?）將上述溶液分成三份，一份再次加入雙氧水和乙醚，上層呈現(xiàn)深藍(lán)色，下層無色。（6）一份試樣只加入雙氧水，溶液變成藍(lán)色，不久，溶液又轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，并有無色氣體產(chǎn)生。（7）最后一份向其中加入鋅粒，溶液由橙色變?yōu)榫G色，然后變?yōu)樘焖{(lán)色，放置一段時(shí)間之后又變回綠色。答案1.Cr3+水解成為Cr(OH)3灰綠色2. Cr(OH)3溶解成為CrO2- 綠色3. CrO2-溶被氧化成為CrO42-黃色4. CrO42-變成Cr2O72-橙色5.Cr2O72-被氧化成CrO5深藍(lán)色（在乙醚中穩(wěn)定）6. CrO5分解變成Cr+3絡(luò)離子綠色7. Cr2O72- Cr3+ Cr2+ Cr3+ 31999年合成了一種新化合物，本題用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）一（4分）黃綠色ClO2具有漂白、消毒作用，沸點(diǎn)9.90，制備ClO2的方法是：將濕潤(rùn)的KClO3和草酸（固體）混合加熱到60即得。1ClO2的分子構(gòu)型為 ；2制備反應(yīng)方程式為 3用此法制備獲得的ClO2和其它生成物分離的方法是 一1V型（1分）；2KClO3H2C2O4K2CO32ClO2CO2H2O（2分）；3冷凝（1分）；SO3和O3的混合氣體經(jīng)光解作用可產(chǎn)生兩種氣體A和B。其摩爾質(zhì)量之比約是13。經(jīng)振動(dòng)光譜測(cè)試：氣體B具有兩種不同的氧原子。1確定A和B物質(zhì)，并畫出B分子的結(jié)構(gòu)。2上述反應(yīng)可看作光化學(xué)反應(yīng)。請(qǐng)寫出上述兩步反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。3請(qǐng)根據(jù)B的物質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)其穩(wěn)定性和化學(xué)性質(zhì)。1A：O2（1分）；B：SO4（1分）； （2分）2O3 =Hv=O2O；SO3OSO4（2分）3SO4分子存在三元環(huán)，并有過氧鍵，因此不穩(wěn)定，易分解，2SO42SO3O2（1分）；并具有強(qiáng)氧化性，漂白性等（1分）第3題（4分）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表明其分子中的氫原子的化學(xué)環(huán)境沒有區(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：白色晶體X是由濃硫酸和尿素反應(yīng)生成的。X不含結(jié)晶水，不吸潮，易溶于水，摩爾質(zhì)量小于100，用于造紙、紡織、電鍍、水處理和有機(jī)合成等。野外地質(zhì)人員用它來鑒定石灰?guī)r遠(yuǎn)比鹽酸方便。在酸性條件下，1molX與過量的亞硝酸鈉反應(yīng)，釋放1mol氮?dú)?，接著加入過量的BaCl2水溶液，產(chǎn)生了1mol硫酸鋇沉淀。（1）寫出X的結(jié)構(gòu)式和化學(xué)名稱（2）寫出上述制備X的化學(xué)方程式（3）寫出X在酸性條件下與亞硝酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式。四氧化三錳主要用于電子工業(yè)，是生產(chǎn)軟磁鐵氧體的原料之一。3-1. 四氧化三錳的制法有焙燒法和還原法兩類。在還原法中，先將水錳礦（主要成分MnOOH）焙燒成三氧化二錳，再于250500用甲烷還原生成四氧化三錳。請(qǐng)寫出上述二步反應(yīng)的化學(xué)方程式。3-2. 通常所說的四氧化三錳中，錳的價(jià)態(tài)實(shí)際上既有二價(jià)，也有三價(jià)和四價(jià)。在某研究工作中，要求得知四氧化三錳中不同價(jià)態(tài)錳的比值，采用的測(cè)定方法步驟如下：i 稱取三份質(zhì)量相同的試樣。第一份以硫酸銨-硫酸溶液選擇性溶解試樣中的二價(jià)錳，過濾洗滌后，濾液用氨水中和并用氨-氯化銨緩沖溶液調(diào)至pH 10，加入必要的試劑和指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液（a1 molL-1）滴定至終點(diǎn)，耗去b1 mL。ii 第二份試樣中，準(zhǔn)確加入過量的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（a2 molL-1，b2 mL）和適量硫酸，加熱使試樣全部溶解，立即用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（a3 molL-1）滴定剩余的還原劑至終點(diǎn)，耗去b3 mL。iii 第三份試樣中，同樣加入過量的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和適量硫酸，加熱使全部溶解。冷卻后用氨水中和并用氨-氯化銨緩沖溶液調(diào)至pH 10，加入必要的試劑和指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，耗去b4