安徽安徽高中化学竞赛无机化学第十三章 配位化学基础-精选文档

第十三章配位化学基础

13. 1. 01 配位化合物的定义：

由于配位化合物涉及的化学领域非常广泛，所以要严格定义配位化合物很困难。目前被化学界基本认可的方法是首先定义配位单元，而后在配位单元的基础上，进一步定义配位化合物。

由中心原子或离子和几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，称为配位单元。[ Co（NH3）6 ]3+，[ Cr（CN）6 ]3－和[ Ni（CO）4 ] 都是配位单元。分别称作配阳离子、配阴离子和配分子。

含有配位单元的化合物称为配位化合物，也叫络合物。例如

[ Co（NH3）6 ]Cl3，K3 [ Cr（CN）6 ]，[ Ni（CO）4 ] 都是配位化合物。

[ Co（NH3）6 ] [ Cr（CN）6 ] 也是配位化合物。判断配位化合物的关键在于物质中是否含有配位单元。

13. 1. 02 配位化合物的內界和外界：

在配位化合物中，配位单元称为内界，外界是简单离子。例如

[ Co（NH3）6 ]Cl3中，[ Co（NH3）6 ]3+是内界，Cl－是外界。又如

K3 [ Cr（CN）6 ] 中，[ Cr（CN）6 ]3－是内界，K+是外界。

配位化合物中可以无外界，如[ Ni（CO）4 ] 中就没有外界，

[ Co（NH3）6 ] [ Cr（CN）6 ] 中也没有外界。但配位化合物不能没有内界。

在溶液中，内外界之间是完全解离的，例如在水溶液中

[ Co（NH3）6 ]Cl3==== [ Co（NH3）6 ]3++ 3 Cl－

13. 1. 03 配位化合物的中心和配体：

内界配位单元由中心和配体构成。例如在配位单元[ Co（NH3）6 ]3+ 中，Co3+为中心，NH3为配体。中心又称为配位化合物的形成体。中心多为金属离子，尤其是过渡金属离子；而配体经常是阴离子或分子。

13. 1. 04 配位原子和配位数：

配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子，叫配位原子。配位单元中，中心周围的配位原子的个数，叫配位数。

配位单元[ Co（NH3）6 ]3 + 的中心Co3+的周围有6个配体NH3，每个NH3中有一个N 原子与Co3+直接配位。N 是配位原子，Co 的配位数是6。

若中心的电荷高，半径大，则利于形成高配位数的配位单元；而配体的电荷高，半径大，利于形成低配位数的配位单元。

13. 1. 05 配位化合物的异构现象：

配位化合物的异构，是指组成相同的配位化合物具有不能相互重合的结构。配位化合物的异构现象是多种多样的，基本可以分成两大类——结构异构和空间异构。结构异构包括解离异构、配位异构、键合异构和配位体异构。空间异构包括几何异构和旋光异构。

13. 1. 06 解离异构：

互为解离异构的两种配位化合物，解离出的离子种类不同。例如

[ CoBr（NH3）5 ] SO4和[ CoSO4（NH3）5 ] Br 两者互为解离异构。前者可以解离出SO42－，使Ba2+沉淀；后者则可以解离出Br－，使Ag+沉淀。

H2O 经常做为配体出现在内界，也经常存在于外界。由于H2O 分子在内外界不同造成的解离异构，常称为水合异构。

13. 1. 07 配位异构：

内界之间交换配体，得到的异构体称为配位异构。如

[ Co（NH3）6 ] [ Cr（CN）6 ] 和[ Cr（NH3）6 ] [ Co（CN）6 ] 互为配位异构。两种配位异构体可以解离出不同的配位单元。

13. 1. 08 键合异构：

多原子配体分别以不同配位原子与中心原子键合所形成的配位化合物互为键合异构。黄褐色的硝基配位化合物[ Co（NO2）（NH3）5 ]Cl2和红褐色的亚硝酸根配位化合物[ Co（ONO）（NH3）5 ] Cl2互为键合异构。

13. 1. 09 配位体异构：

如果两个配位体互为异构体，那么由它们分别形成的相应的配位化合物互为配位体异构。

13. 1. 10 MA2B2型正方形配位单元的几何异构：

几何异构又叫顺反异构，其特点是配位化合物中键联关系相同，但配体相互位置关系不同。例如配位数为 4 的平面正方形结构的[ PtCl2（NH3）2 ]，有几何异构现象，下面左图所示的为顺式，下面右图所示的为反式。

顺式异构体的特点是，同种配体位于正方形的同一边上。反式异构体的特点是，同种配体位于正方形的对角上。

13. 1. 11 MA2B4型正八面体配位单元的几何异构：

配位数为 6 的MA2B4型配位单元有两种几何异构体，一种为顺式，见下面左，另一种为反式，见下面右图。

13. 1. 12 MA3B3型正八面体配位单元的几何异构：

配位数为 6 的MA3B3型配位单元也有两种几何异构体，一种为面式，见下面左图，另一种为经式，见下面右图。

13. 1. 13 M A2B2C2型正八面体配位单元的几何异构：

配位数为 6 的MA2B2C2型配位单元有 5 种几何异构体。下面左图为反式，下面右图为顺式，

还有一反二顺3种几何异构体，如下图所示。

13. 1. 14 旋光异构概念：

配体的相互位置关系不一致形成几何异构。当配体相互位置关系一致，但在中心周围的排列取向不同时，两个配位单元也可能不重合。比如人的两只手，互为镜像，各有手指、手腕、手心、手背，且相互位置关系也一致，但不能重合。

互为镜像的两个配位单元可能重合，但只要能够重合就是同一种单元。若两个配位单元互为镜像但又不能重合的，则互为旋光异构体。

旋光异构体的熔点相同，但光学性质不同。自然光由振动方向不同的光波组成。通过起偏镜后只有一种振动方向，成为偏振光。通过旋光物质后偏振光的振动方向会发生偏转，如下图所示。物质的这种性质称为旋光性质。互为旋光异构体的两种物质，使偏振光偏转的方向不同。按一系列的规定，分别定义为左旋和右旋。另外，不同的旋光异构体在生物体内的作用不同。

13. 1. 15 具有旋光异构的典型配位单元：

顺式MA2B2C2型配位单元有旋光异构，如下面左图所示, 两个顺式配位单元互为镜像但又不重合，互为旋光异构体。

4 配位的具有正四面体结构的MA1B1C1D1型配位单元有旋光异构，如下面右图所示，两者互为镜像但又不重合，互为旋光异构体。

13. 1. 16 配位化合物命名的基本原则：

在配位化合物中，先命名阴离子，后阳离子；阴阳离子之间加“化”字或“酸”字，配阴离子看成是酸根；在配位单元中，先配体后中心；配体与中心之间加“合”

字；配体前面用二、三、四· · · · · ·表示该配体的个数；几种不同的配体之间加“ ? ”隔开；中心后面加（），内写罗马数字表示中心的氧化数。例如[ Co（NH3）5 H2O ] Cl3命名为三氯化五氨?水合钴（III），

Cu2 [ SiF6 ] 命名为六氟合硅（IV）酸亚铜。

13. 1. 17 配体的名称：

配体的种类很多，必须有统一的名称。最常见的配体列在下面：

F－氟Cl－氯OH－羟CN－氰

O2－氧NO3－硝酸根SO42－硫酸根S2O32－硫代硫酸根C2O42－草酸根－ONO－亚硝酸根－NO2－硝基N3－叠氮

py （）吡啶en 乙二胺NO 亚硝酰CO 羰基H2O 水NH3氨Ph3P 三苯基膦

13. 1. 18 配位化合物命名中配体的先后顺序：

在配位单元中，可能涉及多种配体，所以要明确规定命名时配体的次序如下。

①先无机配体后有机配体。例如[ PtCl2（Ph3P）2 ] 命名为二氯?二（三苯基膦）合铂（II）。配体的名称复杂时，要加（）将其括起，以避免歧义。

②先阴离子类配体，后阳离子类配体，最后分子类配体。例如K [ PtCl3（NH3）]命名为三氯?氨合铂（II）酸钾。

③同类配体中，以配位原子的元素符号在英文字母表中的次序分出先后。例如[ Co（NH3）5（H2O）] Cl3命名为三氯化五氨?水合钴（III）。

④配位原子相同，配体中原子个数少的在前。例如[ Pt（py）（NH3）（NO2）（NH2OH）] Cl命名为氯化硝基?氨?羟氨?吡啶合铂（II）。

⑤配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的配体中的其他原子的元素符号的英文字母表次序。如NH2－和－NO2－排序，则NH2－在前。

待命名的配位单元有不同的异构体时，要在名称之前标明。如，反-二氯?二氨合铂（II），面-三氯?三吡啶合钴（III）等。

配位化合物种类繁多，配位化合物的命名极其复杂，这里涉及的仅仅是其中最基本的内容。

13. 2. 01 “软亲软、硬亲硬”原则：

配位单元的中心是路易斯酸，而配体是路易斯碱，二者以配位键结合成配合物。中心与配体之间结合得牢固与否，与酸碱的软硬性质有关。经验表明，软硬程度相似的酸碱相结合形成的物质稳定。这一规律通常称之为“软亲软、硬亲硬”原则。

以软酸Ag+为例，它与硬碱F－的结合不够牢固，而与软碱S2－的结合最为牢固。在下面给出的序列中，酸碱配位化合物从左向右越来越稳定

AgF AgCl [ Ag（NH3）2 ]+AgBr [ Ag（S2O3）2 ] 3－AgI [ Ag（CN）2 ]－Ag2S F－Cl－NH3Br－S2O32－I－CN－S2－其中的碱从左向右越来越软，配位化合物的中心与配体之间，酸碱的软硬程度相匹配，则化合物稳定程度高。

一个明显的例证是，IA 和IIA 族的硬酸不易生成配位化合物，一般只有水合物，就是因为H2O 是典型的硬碱。

软硬不同的酸碱不是不能结合，只是形成的物质一般稳定性较差。

13. 2. 02 双基配体和多基配体：

有些配体，如乙二胺H2N－CH2－CH2－NH2，用en 表示，其中的两个氮原子经常与同一中心配位。象en 这种有两个配位原子的配体通常称为双基配体。

乙二胺四乙酸用H4edta 表示，属于4元有机酸，其结构如下图所示。乙二胺四乙酸的 2 个N，4 个－OH 中的O 均可与同一中心配位形成螯合物。H4edta 称多基配体。

由于这类配体的存在，使得中心的配位数与配体的个数不相等。

13. 2. 03 螯合物的稳定性：

双基配体乙二胺H2N－CH2－CH2－NH2的两个氮原子可以与同一中心Cu2+ 配位。如下图所示，两个乙二胺象蟹的双螯将Cu2+钳住。这种配位化合物称为螯合物。

（a）

螯合物很稳定，尤以 5 元环和 6 元环螯合物最为稳定。例如Ca2+一般不形成配位化合物，但edta4－可以与其配位。如下图所示，edta4－的6 个配位原子在中心Ca2+周围呈正八面体分布，形成配位数为6的具有5 个5 元环的稳

定的配位单元[Ca（edta）] 2－。

13. 2. 04 中心和配体的性质对于配位化合物稳定性的影响：

对于同一元素或同周期相类似元素的不同价态阳离子，其中电荷数高的与配体之间的结合更牢固。例如[ Co（NH3）6 ]3+的稳定性远高于[ Co（NH3）6 ]2+。这里也同时体现了Co3+和NH3之间的硬酸硬碱匹配的稳定性。

又如[ Fe（CN）6 ]3－的稳定性高于[ Fe（CN）6 ]4－。这里Fe3+和CN－之间电荷影响占主导地位，克服了硬酸Fe3+与软碱CN－之间不匹配的不利因素。

同族元素的阳离子，其中周期数大的与配体之间的结合更牢固。这种因素的影响力很强，例如[ Hg（NH3）4 ]2+的稳定性远高于[ Zn（NH3）4 ]2+。其原因可能是半径大的离子，d 轨道更加伸展，更易于成键。

配位体中的配位原子，其电负性越小，越易于给出电子，更易于形成配位键，更易于形成稳定的配位化合物。

13. 3. 01 配位单元的构型和中心的杂化方式及配位数的关系：

直线形sp 杂化配位数 2

三角形sp2杂化配位数3

正四面体sp3杂化配位数4

三角双锥sp3d 杂化配位数5

正八面体sp3d2杂化配位数6

正方形dsp2杂化配位数4

三角双锥dsp3杂化配位数5

正八面体d2sp3杂化配位数6

13. 3. 02 中心为n s n p n d杂化的讨论：

见《简明无机化学》2版例13. 1和例13. 2。

例13.1 和例13.2 的共同点是，配体的孤电子对配入中心的外层轨道，即n s n p n d 杂化轨道。形成的配位化合物称为外轨型配位化合物，所成的配位键称为电价配键。电价配键的强度不高。

例13.1 和例13.2 的不同点是，配体CO 能够使中心的价电子发生重排，这样的配体称为强配体。常见的强配体有CO，CN－，－NO2－等。F－不能使中心的价电子重排，称为弱配体。常见的弱配体有F－，Cl－，H2O 等。而NH3等

则为中等强度配体。对于不同的中心，配体的强度是不同的。

13. 3. 03 中心为（n－1）d n s n p杂化的讨论：

见《简明无机化学》2版例13. 3和例13. 4。

例13.3 和例13.4 中，杂化时均用到（n－1）d 内层轨道，配体的孤电子对进入内层，能量低。形成配位化合物称为内轨型配位化合物，所成的配位键称为共价配键。内轨配位化合物较外轨配位化合物稳定。共价配键比电价配键强。

13. 3. 04 配位化合物的磁矩μ和成单电子数n的关系：

强配体使中心的d电子发生重排，经常引起配位化合物分子中成单电子数目改变。这种改变将导致物质磁性的变化，经磁天平测试可以计算出配位化合物的磁矩μ。

μ与单电子数n之间有如下的基本关系

式中μB是磁矩μ的单位，称为玻尔磁子。若测得μ= 5 μB，根据公式可以推算出n = 4。

13. 3. 05 磁矩数据和配位化合物结构的关系：

根据配位化合物的磁矩数据得出的成单电子数n，对于分析配位化合物的成键情况有重要意义。例如，NH3是中等强度的配体，[ Co（NH3）6 ]3+中d 电子的排布方式将从磁矩μ推出。实验测得[ Co（NH3）6 ]3+的磁矩μ = 0 μB，算出n = 0。Co3+有6个d电子，电子轨道式应为，有4 个单电子。只有重排成时，才会有n = 0。

故NH3在[ Co（NH3）6 ]3+中起强配体作用，使中心d电子发生重排，经d2sp3杂化得到内轨型配位化合物。

13. 3. 06 配位化合物形成过程中的能量关系：

形成的共价配键较电价配键强，释放更多的能量，以补偿电子成对时所需的能量；若不足以补偿时则不能发生重排，不能形成内轨型配位化合物，于是将形成外轨型配位化合物。

13. 4. 01 d 轨道在晶体场中的能量分裂：

n = 3，l = 2 的5 条3d 轨道之间只是磁量子数m不同，故在自由原子中这5 条3d 轨道能量简并。

当原子处于电场中时，受到电场的作用，轨道的能量要升高。若电场是球形对称的，各轨道受到电场的作用一致，各 d 轨道能量升高的幅度一致。所以在球形电场中，5 条 d 轨道能量仍旧简并。

若原子处于非球形电场中，则根据电场的对称性不同，各轨道受到电场的作用不一致，能量升高的幅度可能不同，于是原来简并的 5 条3d 轨道将发生能量分裂。但是在非球形电场中，5 条 d 轨道升高的能量之和，与在球形电场中能量升高之和相同。由此可以得出结论：在非球形电场中，有的 d 轨道的能量比在球形场中高，有的比在球形场中低。

13. 4. 02 d 轨道在正八面体场中的能量分裂：

在正八面体场中，六个配位原子沿x，y，z轴的正负 6 个方向分布，以形成电场，如下图所示。由于各轨道受电场作用不同，能量升高的程度不同。

的波瓣与四个配位原子正相对，受电场作用大。的波瓣与z 轴的两个配位原子正相对，环状波瓣处于有四个配体的x O y 平面，受电场作用大。所以这两条能量升高得多，高于球形场，而且这两条轨道的能量简并。

，，不与配位原子相对，能量升高得少，低于球形场，而且这 3 条轨道的能量简并。

轨道和轨道在光谱学中统称d γ轨道。，，轨道在光谱学中统称dε轨道。dγ和dε轨道的能量差用△表示，称为分裂能。正八面体场的分裂能表示为△o。下标o表示八面体。

正八面体电场中各轨道的能量关系如下图所示。

13. 4. 03 正八面体场中d 轨道能量的计算：

电场对称性的改变不影响 d 轨道的总能量，因此分裂后 d 轨道的总能量仍与球形场的总能量一致，仍为零。且八面体场中，dγ和dε轨道的能量差为△o。于是可以列方程组

解得

若设八面体场的分裂能△o = 10 Dq，则= 6 Dq，= －4 Dq Dq 不是一个确定的值，它因配位化合物的不同而不同。d 轨道在各种不同晶体场中的能量经常用八面体场的Dq来表示，并以此比较高低。

13. 4. 04 d 轨道在正四面体场中的能量分裂：

正四面体场的坐标原点定位于一正六面体的中心，如下图所示，三个坐标轴分别沿与正六面体的从同一顶点出发的三边平行的方向伸展，4 个配位原子位于该正六面体的互不相邻的4个顶点上，以形成正四面体电场。

在正四面体场中，dε轨道的能量高于球形场，dγ轨道的能量低于球形场，其

分裂能表示为△t。两组轨道的能量差别较小，计算结果表明△t = △o。由此可以得出正四面体场中分裂后的各d 轨道以八面体场的Dq来表示的能量，如下图所示。

13. 4. 05 d 轨道在正方形场中的能量分裂：

正方形场的坐标原点定位于x O y平面内正方形的中心，坐标轴沿正方形对角线方向伸展，如下图所示，4 个配位原子位于正方形的顶点，形成正方形电场。

正方形场的分裂能△s相当大，远大于△o和△t。正方形场中分裂后的各

d 轨道以八面体场的Dq来表示的能量如下图所示。

13. 4. 06 影响晶体场分裂能大小的因素：

影响分裂能大小的因素，除晶体场对称性之外，还有中心离子电荷数的影响。一般来讲中心离子电荷数高，中心与配体距离近，则作用强，△大。中心原子所在的周期数对分裂能也有影响，例如以第四周期过渡元素为中心的配位化合物，其△小，第五、六周期的△相对大些。

最有实际意义和理论意义的影响因素是配体的影响。

13. 4. 07 光谱化学序列：

在其他条件相同的情况下，配体对于分裂能的影响由小到大的次序是：

I－< Br－< Cl－< F－< OH－<－ONO－< C2O42－< < H2O < NH3< en < －NO2－< CN－（CO）

这个顺序称之为光谱化学序列，因为△的大小直接影响配位化合物的光谱。

这个序列与配位原子相关，一般规律是：卤素< 氧< 氮< 碳。

13. 4. 08 分裂后d 轨道中电子的排布、高自旋和低自旋：

某过渡金属原子有 4 个 d 电子（称具有d4组态），在八面体场分裂后的d 轨道中，前3 个电子当然排布在能量较低的dε轨道中。第4 个电子有两种可能的排布方式：

一种是如下面左图所示的方式，排成（dε）4（dγ）0。在这种排列中将形成

一对电子对，体系的能量将升高一份成对能P。若△> P，将取该种方式，这种方式自旋成单电子的数目较低，称为低自旋方式。

另一种是如下面右图所示的方式，排成（dε）3（dγ）1，在这种排列中将有一个电子填充到高能级轨道，体系的能量将升高一份分裂能△。若△< P ，将取该种方式，这种方式自旋成单电子的数目较高，称为高自旋方式。

从光谱化学序列中看出－NO2－，CN－，CO 等配体应导致△> P，有利于低自旋方式；而X－，OH－，H2O 等配体则应导致△< P，利于高自旋方式。

13. 4. 09 吸收光谱：

自然光照射物质，若可见光全透过，则物质无色透明；若可见光全反射，物质为白色；若可见光全部吸收，物质显黑色。当部分波长的可见光被吸收，而其余波长（即与被吸收的光互补）的可见光透过或反射出来，则形成颜色。这就是吸收光谱的显色原理。

将可见光极粗略地分成5种颜色，依波长递减的次序排列为：红、黄、绿、蓝、紫。各种波长的可见光之间最基本的互补关系为：

红－蓝绿紫－黄绿黄－蓝绿－红和紫若吸收部分在红外或紫外，则可见光全透过或全反射。

13. 4. 10 d－d 跃迁

d－d 跃迁是一种显色机理。这种机理可以通过下面的例子来理解。

[Mn（H2O）6]2+的中心离子Mn2+的价层电子构型为3d5。H2O为弱场，基态时5个 d 电子的排布为（dε）3（dγ）2，如下面左图所示。吸收了能量相当于△o的那部分可见光后，1个电子从dε轨道跃迁到dγ轨道，d 电子的排布方式变成为（dε）2（dγ）3，如下面右图所示。电子跃迁过程中的吸收集中在绿色区域，或者说在紫区和红区最少，所以[ Mn（H2O）6 ]2+显粉红色。

这类显色机理，是电子从分裂后低能量 d 轨道向高能量 d 轨道跃迁造成的，故称为d－d 跃迁。

组态为d1~ d9的配位化合物，一般有颜色，基本都是由d－d 跃迁造成的。

13. 4. 11 电荷跃迁：

组态为d0和d10的化合物，不可能有d－d 跃迁，故Ag（I），Cd（II），La（III）和Ti（IV）等的化合物一般无色。

但同样是d10电子组态的化合物，ZnS 白色，CdS 黄色，HgS红色。这是不能用d－d 跃迁机理解释的。

在ZnS 中Zn2+从S2－夺回电子是困难的，要吸收高能量的紫外光方可，可见光全反射，故显白色。在CdS 和HgS 中，由于阳离子半径大、变形性大，极化作用总的结果大于ZnS。当极化作用总的结果很大时，电子云变形程度很大，电子易于从阴离子向阳离子转移，于是在可见区发生吸收，产生颜色。CdS 中电荷从阴离子向阳离子跃迁吸收蓝光，显黄色。HgS 总的极化程度最大，电荷更易跃迁，吸收蓝绿光，显红色。

这种显色机理称为电荷跃迁。

13. 4. 12 温度对物质颜色的影响：

温度对极化和电荷跃迁有影响，故温度变化有时会影响颜色。

AgI 常温下是黄色的，高温下极化作用强，电荷跃迁更容易，吸收比蓝光能量更低的蓝绿光，故高温时AgI 显红色。而低温时，极化作用弱，电荷跃迁变难，吸收移向紫外，故低温时AgI 显白色。

13. 4. 13 一些含氧酸盐的颜色：

VO3－（V），CrO42－（VI），MnO4－（VII）等几种含氧酸根离子的中心均为d0组态，无d－d 跃迁。但高氧化数的V（V），Cr（VI）和Mn（VII）均有较强的极化能力，使－2 氧化数的氧发生电荷跃迁而显色。其中V（V），Cr（VI）吸收蓝光，显黄色，而Mn（VII）的极化能力更强，吸收黄绿光，显紫色。

13. 4. 14 晶体场稳定化能概念：

d 电子在晶体场中分裂后的d 轨道排布，其能量用E晶表示。在球形场中

的能量用E

球表示，且设E

球

= 0。

因晶体场的存在，体系总能量降低的数值称为晶体场稳定化能。晶体场稳定化能的英语为crystal field stabilization enrgy，因此经常简写成CFSE。依晶体场稳定化能定义，有

CFSE = E球－E晶

= 0 －E晶

13. 4. 15 关于晶体场稳定化能的计算：

见《简明无机化学》2版例13.5 和例13. 6。

13. 4. 16 晶体场稳定化能与配位单元的构型

配位化合物中配位键的键能是占据主导地位的能量，在八面体场中中心与6个配位原子通过6个配位键形成的化合物，其稳定性远高于在四面体场和正方形场中的四配位的化合物。因此配位数为6的配位化合物较配位数为4的更为多见。晶体场稳定化能在数值上虽然远小于配位键的键能，但是对于晶体场稳定化能大小规律的讨论有助于说明配位化合物的构型。

下表给出d0 d10各种组态在正八面体强场、弱场，正四面体强场、弱场和正方形强场、弱场中的晶体场稳定化能（以Dq为单位）的数值。弱场的晶体场稳定化能一般不涉及成对能问题，而表中给出的强场的晶体场稳定化能也没有扣除成对能。

考察正八面体弱场和正方形场弱场的晶体场稳定化能，只有d9（d4）组态两者之差最大，晶体场稳定化能对于形成正方形配位化合物最为有利。考察正八面体强场和正方形场强场的晶体场稳定化能，d8组态两者之差最大，d8组态的晶体场稳定化能对于形成正方形配位化合物最为有利。

事实上d9 组态弱场的[Cu（H2O）4 ]2+ 和[CuCl4 ]2+ ，以及d8 组态强场的[Ni（CN）4 ]2—均为正方形配位化合物。

无论配位键的键能还是晶体场稳定化能，均不利于正四面体构型的配位化合

物形成。表中给出，弱场的d0，d5，d10组态和强场d0，d10组态，各种对称性的晶体场其稳定化能均为零，这时晶体场稳定化能对于形成正四面体构型的不利因素降到最低程度，因而有利于正四面体构型的配位化合物的形成。

事实也正是如此，[TiCl4]，[FeCl4]—，[Zn（NH3）4]2+，[Cd（CN）4]2—等均为正四面体构型。当然处于正四面体顶点的配体相互间的斥力较小，也是有利于正四面体构型的重要因素。

2017年高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案-(精校)

2017年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题 注意：考试时间2.5小时，满分150分。请在答题卡上答题，允许使用非编程计算器。 一、本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小题仅有1个选项符合题意。 1．科学研究发现液态水可能存在第二形态。当水被加热到40℃~60℃之间时，它的导热性、折射率、导电性等属性均会发生改变。下列说法正确的是 A．液态水中水分子间以范德华力结合 B．液态水两种形态间转化需断裂O—H键 C．纯液态水均以分子H2O形式存在，不能导电 D．导热性、折射率属于水的物理性质 2．化学与生活、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A．高压钠灯能发出透雾能力强的淡紫色光，常用做路灯 B．食品包装内放置生石灰与放置硅胶的作用相同 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．聚乙烯和聚氯乙烯的单体相同 3．设N A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．过氧化钠与水反应时，生成0.5molO2转移的电子数为N A B．标准状况下，22.4L氯气与56g铁充分反应，转移的电子数为3N A C．16g16O2和18O3的混合物中含有的质子数目为8N A D．42gC3H6中含有的共用电子对数目为8N A 4.25℃时，c(CH3COOH)+c(CH3COO－)=0.1mol·L-1的醋酸、醋酸钠混合溶液中，c(CH3COOH)、 c(CH3COO－)与pH的关系如图所示。下列有关该溶液的叙述不正确 ．．．的是A．pH=5的溶液中：

c (CH 3COOH))>c (CH 3COO －)>c (H +)>c (OH － ) B ．溶液中：c (H +)+c (Na +)=c (CH 3COO －)+c (OH － ) C ．由W 点可以求出25℃时CH 3COOH 的电离常数 D ．pH=4的溶液中： c (H +)+c (Na +)+c (CH 3COOH)-c (OH － )=0.1mol·L -1 5．常温下，K a (CH 3COOH)=K b (NH 3·H 2O)=1.75×10-5，下列说法正确的是 A ．可以用酸碱直接滴定法测定醋酸铵的含量 B ．醋酸钠溶液中加入醋酸铵固体，溶液的pH 减小 C ．pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合，所得溶液中 c (NH 3·H 2O)>c (Cl － )>c (NH 4+) D ．用0.1mol·L -1的盐酸滴定0.1mol·L -1的氨水时，可用酚酞作指示剂 6．已知下列反应： SO 2(g)+2OH － (aq)=SO 32-(aq)+H 2O(1) ΔH 1 ClO － (aq)+SO 32-(aq)=SO 42-(aq)+Cl － (aq) ΔH 2 CaSO 4(s)=Ca 2+(aq)+SO 42-(aq) ΔH 3 则反应SO 2(g)+Ca 2+(aq)+ClO － (aq)+2OH － (aq)=CaSO 4(s)+H 2O(I)+Cl － (aq)的ΔH 为 A.ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3 B.ΔH 1+ΔH 2－ΔH 3 C.ΔH 1－ΔH 2+ΔH 3 D.ΔH 3－ΔH 1+ΔH 2 7．用右图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是 选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A 氯化铝溶液 氢氧化钠溶液 立即产生白色沉淀 B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生大量红棕色气体 C 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色 D 稀盐酸 碳酸钠溶液 立即产生大量气泡 8．一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是 A ．过量的Fe 粒与稀硝酸溶液 B ．过量的浓盐酸与二氧化锰 C ．过量的稀硫酸与铁 D ．过量的红磷与氧气 9．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是 A ．0.1mol·L -1NH 4HCO 3溶液中：K +、Na +、NO 3－ 、Cl － B ．c (H +)=1×10-13mol·L -1的溶液中：Mg 2+、Cu 2+、SO 42-、NO 3－ C ．K w ／c (OH － )=1×10-13mol·L -1的溶液中：NH 4+、Ca 2+、Cl － 、NO 3－ 0.100 0.075- 0.050- 0.025- 2.7 3.7 4.7 5.7 6.7 pH c /m o l · L -1 W

全国初中学生化学竞赛初赛试题

2010年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第二十届天原杯）初赛试题 说明：1．本卷分两部分，共32小题。满分为130分，考试时间为90分钟。 2．可能用到的相对原子质量：H-1 C -12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 K-39 Ca-40 Ba-137 第一部分 (共100分) 一．选择题（本大题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项的字母填在该题后的括号内） 1．我们生活在绚丽多彩的物质世界里，下列色彩是由化学变化呈现出来的是 （ ） A ．雨后的彩虹 B ．夜晚的霓虹灯 C ．节日的礼花 D ．彩色的图画 2下列物质中，属于纯净物的是 ( ) A ．空气 B ．石油 C ．沼气 D ．干冰 3．人们常说“墙内开花墙外香”，这句话的科学本意揭示了 ( ) A ．分子间有间隙 B ．分子的质量和体积都很小 C ．分子总是在不断运动着 D ．分子是保持物质化学性质的最小粒子 4．2009年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行，旨在控制大气中二氧化碳、甲烷和其他造成“温室效应”的气体的排放，将温室气体的浓度稳定在使气候系统免遭破坏的水平上。控制二氧化碳排放，更需要从人人做起，“低碳生活”有望成为新的时尚流行全球。“低碳生活”是指生活作息时所耗用能量要减少，从而减低碳特别是二氧化碳的排放。下列不属于“低碳生活”方式的是 ( ) A ．多用电邮、QQ 等即时通讯工具，少用传真打印机 B ．乘地铁上下班 C ．将呼吸产生的二氧化碳用石灰水吸收 D ．吃天然食品、穿棉质服装 5．中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为： 3CO 2+4Na ===== xR + C （金刚石），则x 、R 为 ( ) A ．1、Na 2CO 3 B ．2、Na 2CO 3 C ．4、Na 2CO 3 D ．2、Na 2O 2 6．下列对相关实验现象的描述正确的是 ( ) A ．把银片浸入硫酸铜溶液一段时间后取出，银片表面覆盖一层红色物质 B ．在稀硫酸中滴加紫色石蕊试液后溶液变红 C ．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 D ．棉纱线灼烧会产生烧焦羽毛味 7．把分别盛有甲、乙、丙气体的试管倒插入盛有水的烧杯中，一段时间后，观察到如图所示的 现象，对甲、乙、丙气体的分析正确的是 ( ) A ．甲、乙、丙气体都易溶于水 B ．乙气体比甲气体更易溶于水 C ．可以采用排水集气方法收集丙气体 D ．不可以用排空气方法收集甲气体 -1- 8．20℃时，NaCl 溶解于水的实验数据如下表。则下列叙述正确的是 ( ) 470℃ 80 MPa

2019安徽高中化学竞赛结构化学 第二章 原子的结构和性质习题精品教育.doc

一选择题 1、电子自旋是电子( c ) A 、具有一种类似地球自转的运动 B 、具有一种非轨道的运动 C 、具有一种空间轨道外的顺逆时针的自转 D 、具有一种空间轨道中的顺逆时针的自转 2、下列分子中哪些不存在大π键( a ) A. CH 2=CH-CH 2-CH=CH 2 B. CH 2=C=O C. CO(NH 2)2 D.C 6H 5CH=CHC 6H 5 3、某原子的电子组态为1s 22s 22p 63s 14d 1，其基谱项为( a ) A 3D B 1D C 3S D 1S 4、已知类氢波函数ψ2px 的各种图形，推测ψ3px 图形，下列结论不正确的是 （ b ）： A 、角度部分图形相同 B 、电子云相同 C 、径向分布不同 D 、界面图不同 5、单个电子的自旋角动量在z 轴方向上的分量是：（ d ） 6、 具有的π 键类型为：（ a ） A 、109π B 、108π C 、99π D 、119π 7、 下列光谱项不属于p 1d 1组态的是（ c ）。 A. 1P B . 1D C. 1S D. 3F 8、对氢原子和类氢离子的量子数l ，下列叙述不正确的是（ b ）。 A l 的取值规定m 的取值范围 B 它的取值与体系能量大小有关 C 它的最大可能取值由解方程决定 D 它的取值决定了|M| = )1(+l l 9、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是（ c ）。 A 等于真实体系基态能量 B 大于真实体系基态能量 C 不小于真实体系基态能量 D 小于真实体系基态能量 10、已知类氢波函数Ψ2px 的各种图形，推测Ψ3px 图形，下列说法错误的是（ b ） A 角度部分的图形相同 B 电子云图相同 C 径向分布函数图不同 D 界面图不同 11、对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( c ). A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(. B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解. C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m |=0，1，2，……l 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21=A 12、He +的一个电子处于总节面数为3的d 态，问电子的能量应为?R 的 ( c ). A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16 13、电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( d ).

版全国高中化学竞赛考纲

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。 初赛基本要求： 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。 5.原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。

全国化学竞赛(初赛)试题与答案

2008 年全国化学竞赛(初赛)试题 第1 题(14 分) 1-1 EDTA 是乙二胺四乙酸的英文名称的缩写，市售试剂是其二水合二钠盐。 ( 1)画出EDTA 二钠盐水溶液中浓度最高的阴离子的结构简式。 2) Ca(EDTA) 2溶液可用于静脉点滴以排除体内的铅。写出这个排铅反应的化学方 程式(用 Pb2+表示铅)。 3)能否用 EDTA 二钠盐溶液代替 Ca(EDTA) 2溶液排铅？为什么？ 1-2 氨和三氧化硫反应得到一种晶体，熔点205o C ，不含结晶水。晶体中的分子有一个三重 旋转轴，有极性。画出这种分子的结构式，标出正负极。 1-3 Na2[Fe(CN)5(NO)] 的磁矩为零，给出铁原子的氧化态。 Na2[Fe(CN) 5(NO)] 是鉴定S2的试剂，二者反应得到紫色溶液，写出鉴定反应的离子方程式。 11 1-4 CaSO4 ? 2H2O 微溶于水，但在 HNO 3 ( 1 mol L 1)、HClO 4 ( 1 mol L 1)中可溶。写出能够解释 CaSO4 在酸中溶解的反应方程式。 1 1-5 取质量相等的 2 份 PbSO4 (难溶物 )粉末，分别加入 HNO3 ( 3 mol L 1) 和 HClO4 ( 3 mol L 1)，充分混合， PbSO4在 HNO3 能全溶，而在 HClO 4中不能全溶。简要解释PbSO4在 HNO 3 中溶解的原因。 1-6 X 和 Y 在周期表中相邻。 CaCO3 与 X 的单质高温反应，生成化合物 B 和一种气态氧化物；B 与 Y 的单质反应生成化合物 C 和 X 的单质； B 水解生成 D；C 水解生成E，E 水解生成尿素。确定 B、C、D、 E、X 和 Y。 第2题(5 分) 化合物 X 是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达 300 万吨的氯酸钠是生产 X 的原料， 92%用于生产 X —在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产 X。 X 有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。 2-1 写出 X 的分子式和共轭π键( n m )。

2019年全国高中学生化学竞赛安徽赛区初赛试题共15页文档

2011年全国高中学生化学竞赛（安徽赛区）初赛试题 注意：考试时间3小时，满分150分。允许使用非编程计算器。 题号一二三四总分 得分 第一大题（选择题）答案写在下表 ．．中，其余题答案写在试卷上 题 号 12345678910111213答 案 题 号 141516171819202122232425 答 案 H 008元素周期表 H 4.0 i 941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 N 20. a .99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 A 39. K .10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 K 83. b .47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc [98] Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 X 131 s 2.9 Ba 137.3 La－ Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po [210] At [210] R [22 r 23] Ra [226] Ac－ Lr 一、本题包括25小题，每小题2分，共50分。每小题有1个或2个选项符合题意。 若该题只有一个选项符合题意，多选或错选均不 得分。若该题有2个选项符合题意，选对1个得 1分，选对2个得2 分；选错1个，该题不得分。

高一化学竞赛选拔试题(附答案)

2 TiO 激光高一化学竞赛选拔试题 班级_________ 姓名 总得分 ● 竞赛时间90分钟小时，满分120分 ● 请将I 卷答案填在答题栏中 ● 可能用到的相对原子质量（取整数），可以使用计算器 一、选择题：(每小题2分，共50分，每小题只有1个选项符合题意。) 1．化学“家庭小实验”是利用家庭日常生活用品进行化学学习和探究的活动，下列实验中利用家庭日常生活用品能够进行的实验是 ( ) ①检验纯碱中含有CO 32- ②除去热水瓶内壁上的水垢 ③检验鸡蛋壳能溶于醋酸 ④检验自来水中含有Cl - A ．①②④ B ．①③④ C ．①②③ D ．①②③④ 2．氢气是未来的绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使水 分解得到氢气的新技术，其中水分解可以用化学方程式表示为：2H 2O 2H 2↑+O 2↑ 下列有关说法不正确的是 ( ) A ．TiO 2在反应中作氧化剂 B ．水分解不产生污染物 C ．TiO 2在反应中作催化剂 D ．该技术将太阳能转化为化学能 3．鉴别①MgSO 4 ②NaOH ③CuCl 2 ④KNO 3四种溶液，不用其它任何试剂，可用先被辨认出来的物质鉴别剩余物质，则被鉴别出物质的顺序正确的是…………（ ） A ．①、②、③、④ B ．③、①、②、④ C ．④、③、②、① D ．③、②、①、④ 4．下列四种变化中，与其它三种变化有本质区别的一种是…………………（ ） A ．硝酸钾受热熔化 B ．浓盐酸敞口放置空气中形成白雾 C ．海水晒盐 D ．氢氧化钠固体暴露在空气中质量增加 5．人们在工作、生活中，为了防止事故，常采取一些安全措施。下列措施安全的是…（ ） A ．到溶洞探险打火把照明 B ．挖空沼气池前先进行火把实验

2019年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案(精校版)word精品文档10页

2 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 S 32.07 9 Cl 35.45 Ca 40.08 Sc 44.96 T i 4 7 V 50.94 Cr 52.00 Fe 55.85 Co 58.93 N i 5 8 Cu 63.55 Ga 69.72 Ge 72.61 Se 4 78.96 Br 79.90 Sr Nb Mo Ru Rh 87.62 88.91 92.91 95.94 101.1 102.9 Ag 107.9 In Sn Te 114.8 118.7 <■ ‘127.6 126.9 Ba 137.3 La — Lu Ta 180.9 W 183.8 Os 190.2 Ir 192.2 Au 197.0 Tl 204.4 Fb 207.2 Fo [210 At [210 2019年全国高中学生化学竞赛（安徽赛区）初赛试题 题号 -一一 二二二 -三 四 总分 得分 题号 答案 题号 答案 Be 14 15 16 元素周期表 10 11 12 13 22 23 24 25 9.012 10.81 12.01 16.00 19.00 6 8 4 5 7 17 18 19 20 21

一、本题包括25小题，每小题2分，共50分。每小题有1个或2个选项符合 题意，若该题 只有1个选项符合题意，多选或错选均不得分。若该题有 2个选 生的植物、农作物等富含纤维素、半纤维素和木质素的物质为原料，采用生物热解液化技术而 产生的新能源。 F 列有关说法错误的是 A 、 生物质油是一种有机化合物 B 、 这一类能源属于可再生能源 C 、 禾U 用生物质能就是间接利用太阳能 D 、 生物质油提炼技术中只要利用的是化学变化 2.—块铜板被等分成两块， Cu(a)和Cu(b);锤打Cu(a), Cu(b)不动。再由Cu(a)、Cu(b)及CuS04溶液组成电 池： Cu(a)|CuSO 4(cmol/L)|Cu(b)，测得电动势 E > 0,因为 Cu(a)的 A . AS> 0, AH= 0 B . AS> 0, AH<= 0 C . ASX 0, AH= 0 D . A Sc 0, AH < 0 3?空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池( RFC ), RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料 电池技术相结合的可充电电池。下图为 RFC 工作原理示意图，有关说法正确的是 A 、 当有0.1mol 电子转移时，a 电极产生1.12L H 2 (标准状况下) B 、 b 电极上发生的电极反应是： 4H 2O+4e 「= 2H 2T +4OH 一 C 、 c 电极上进行还原反应， B 电池中的 日+ 可以通过 隔膜进入A 池 D 、 d 电极上发生的电极反应是： O 2+4H*+4e = 2H 2O 4.室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. pH=12 的溶液中：AIO 2、Na +、SO 「SO 「 B. 水电离出的c(H + )=10「12 mol/L 的溶液中：K + 、Na + C. 能与铝反应生成氢气的溶液中： Mg 2+ 、Na + 、C 「、 得分 评卷人 为了缓解 石油危机-

2020年全国化学竞赛初赛模拟试卷

2020年全国化学竞赛初赛模拟试卷 （时间：3小时 满分：100分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 满 分 H 1.008 相对原子质量 He 4.003 Li 6.941 Be 9.012 B 10.81 C 12.01 N 14.01 O 16.00 F 19.00 Ne 20.18 Na 22.99 Mg 24.31 Al 26.98 Si 28.09 P 30.97 S 32.07 Cl 35.45 Ar 39.95 K 39.10 Ca 40.08 Sc 44.96 Ti 47.88 V 50.94 Cr 52.00 Mn 54.94 Fe 55.85 Co 58.93 Ni 58.69 Cu 63.55 Zn 65.39 Ga 69.72 Ge 72.61 As 74.92 Se 78.96 Br 79.90 Kr 83.80 Rb 85.47 Sr 87.62 Y 88.91 Zr 91.22 Nb 92.91 Mo 95.94 Tc [98] Ru 101.1 Rh 102.9 Pd 106.4 Ag 107.9 Cd 112.4 In 114.8 Sn 118.7 Sb 121.8 Te 127.6 I 126.9 Xe 131.3 Cs 132.9 Ba 137.3 La －Lu Hf 178.5 Ta 180.9 W 183.8 Re 186.2 Os 190.2 Ir 192.2 Pt 195.1 Au 197.0 Hg 200.6 Tl 204.4 Pb 207.2 Bi 209.0 Po [210] At [210] Rn [222] Fr [223] Ra [226] Ac －Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds α－Al 2O 3既难溶于酸、也难溶于碱，但高温下与某盐反应可转化为可溶物；所得产物溶于适量水可结晶得到明矾。写出熔解α－Al 2O 3的反应方程式。 第二题（4分） 将一小块具有规则形状的胆矾晶体投入某温度下的饱和硫酸铜溶液中，甲、乙同学都观察到晶体未发生变化。甲同学认为：根据现象说明未发生晶体的溶解和结晶。乙同学认为：虽然未观察到晶体的变化，但存在溶解和结晶的动态平衡。你同意哪一位同学的分析？请设计2个实验实验证明。 第三题（7分） 氯代有机物通过各种途径进入到环境后会对生态环境和人体健康产生极大的危害。利用电化学方 法去除氯代芳烃污染物是极具应用前景的方法之一。某研究小组以Ag ＋ 为媒质作用进行间接电化学氧 化，对大多数氯代芳烃的去除率都可达到99%以上。具体过程为Ag ＋ 在阳极转化为A ，A 与水反应生成具有高度活性的自由基B ，B 攻击氯代芳烃分子，并最终将其氧化 1．写出电极反应方程式； 2．写出A →B 的反应方程式； 3．以五氯苯酚为例，写出B 将其氧化的方程式； 4．Ag ＋用于氯代芳烃处置的缺点除费用高外，还有1个不足之处是什么？ 第四题（6分） 氮化碳结构如右图，其中β－氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。 1．写出氮化碳的化学式； 2．指出氮化碳的晶体类型； 3．请在右图中用粗线画出两种二维晶胞。 第五题（8分） 二亚胺X （结构如右图）广泛地用于聚氨酯、聚酯及聚氨酯塑料的生产，也用于医药、农药、生物化工等领域。其合成方法如下： A ??→?+2COCl B ??→?-HCl C ??→?缩合X 1．X 中两个苯环是否共平面，为什么？两个苯环对位4个碳原子是否共直线，为什么？

化学竞赛选拔考试试题

化学竞赛选拔考试试题 一、选择题 1、氢气是一种很有前途的能源．以水为原料大量制取氢气最理想 的途径是（） A、由热电站提供电力电解水 B、使水与炽热的铁反应制取氢 气 C、使水与焦碳反应制取氢气 D、利用太阳能分解水 2、下列与人的生理有关的弱叙述中、不正确的是( ) A、脂肪（有碳、氢、氧元素组成）在人体内代谢的最终产物是CO2 和H2O B、剧烈运动时人体代谢加快，代谢产物不能及时排出，血液的PH 值增大 C、人的胃液中含有少量盐酸，可以帮助消化 D、煤气中毒主要是CO与血红蛋白牢固结合，使血红蛋白失去输 氧能力 3、在溶液导电装置中盛有硫酸铜溶液通电时，灯泡发亮，若不 断加入某物质发现灯泡 逐渐变暗，直到熄灭，再继续加入该物质，灯泡又变亮，则加入的物质是（） A、KOH溶液 B、BaCL2溶液 C、Ba（OH）2溶液 D、 Zn粒 4、t?C时，在足量的饱和碳酸钠溶液中，加入a克无水碳酸钠， 可析出m克碳酸钠晶体，则（m-a）的值是（） A、饱和溶液失去溶剂的质量 B、减少的饱和溶液的质量 C、析出无水物的质量 D、饱和溶液失去溶质的质 量 5、下列测量读数不合理的是（） A、用托盘天平称量5.04克食盐 B、用托盘天平称量10.2 克胆矾 C、用量筒量取24.13毫升盐酸 D、用量筒量取5.0毫升 水 6、在AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量的铁粉， 充分反应后发现有少量金属析出，取上层清夜滴加盐酸，有白色沉淀生成，下列说法正确的是（） A、有Ag析出，滤液中有Fe2+ 、Cu2+、Ag+存在 B、有Ag析出，滤液中有Fe2+ 、Cu2+、存在 C、有Ag、Cu析出，滤液中有Fe2+ 、Cu2+、Ag+存在

2015年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案

2015年全国高中化学竞赛(安徽赛区)初赛试题及参考答案

2015年全国中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题注意：考试时间2.5小时，满分150分。请在答题卡上答题，允许使用非编程计算器。 一、本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小 题仅有1个选项符合题意。 1．下列生活常识与化学原理有关，正确的选项是 ①福尔马林具有防腐杀菌的作用，是因为甲醛可 以使蛋白质变性 ②人体血液pH保持弱碱性(7.35-7.45)，主要是血 液中存在H2CO3—HCO3－缓冲体系 ③硫酸亚铁补铁剂应与维生素C同服，是因为维 生素C可以防止Fe2+被氧化 ④油炸食品容易产生“哈喇”味而不能食用，是因 为被氧化产生过氧化物和醛类 A．①②③④B．①②③C．②③④ D．①③④

2．缺铁性贫血是世界上最普遍的营养性问题，一个简单的解决办法是生产铁强化酱油，即在酱油中加入易吸收的铁添加剂——Na2FeY，其中Y4-是乙二胺四乙酸(H4Y)的酸根形式，H4Y结构如下左图。生产铁强化酱油产生的废水可用绿色消毒剂X（如下右图）来杀菌。下列有关说法正确的是 A．从酸碱质子理论来说，H4Y只有酸性 B．X能够杀菌的原因是其水解可产生次氯酸 C．H4Y和X在一定条件下均能发生水解反应 D．可用萃取法从铁强化酱油中分离出Na2FeY 3．某未知溶液可能含Cl－、CO32-、Na+、SO42-、Al3+等离子中的一种或多种。将溶液滴在蓝色石蕊试纸上．试纸变红。取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列判断不合理 ．．．的是 A．一定有Cl－B．一定有SO42- C．一定有Al3+ D．一定没有CO32-

全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试题与答案(Word版)

全国高中学生化学竞赛初赛试题 考试时间：3小时 第1题（1分） （1）金属锰可以用四氧化三锰为原料通过铝热法来制备。试写出配平的化学方程式。 （2）CS2是一种有恶臭的液体，把它滴入硫酸酸化的高锰酸钾水溶液，将析出硫磺，同时放出CO2，写出配平的化学式方程式。 第2题（10分） （1）在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿；这个用酶为催化剂的反应的另一个反应物是CO2，它在反应后转变成有机物，可用甲醛来表示，试写出配平的离子方程式。 （2）地球化学家用实验证实，金矿常与磁铁矿共生的原因是：在高温高压的水溶液（即所谓“热液”）里，金的存在形式是［AuS－］络离子，在溶液接近中性时，它遇到Fe2＋离子会发生反应，同时沉积出磁铁矿和金矿，试写出配平的化学方程式。 第3题（10分） 矿物胆矾就是CuSO4·5H2O，当它溶于水渗入地下，遇到黄铁矿（FeS2），铜将以辉铜矿（Cu2S）的形式沉积下来；而反应得到的铁和硫则进入水溶液，该溶液无臭味，透明不浑浊，绿色，呈强酸性，在有的矿区常可见到这种具有强腐蚀性的地下水（俗称黑水）渗出地面，上述反应可以用一个化学方程式来表示，试写出配乎的化学方程式。 第4题（10分） 制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠（摩尔比2︰1）的混合溶液。在反应过程中，先生成黄色的固体，其量先逐渐增多，然后又逐渐减少，溶液的pH 值降到7左右时，溶液近于无色，反应已经完成。如果继续通入二氧化硫，溶液的pH值降到5，又会有固体物质出现。 写出和以上现象有关的各个配干的化学方程式。 第5题（10分） 取2.5克KClO3粉末置于冰水冷却的锥形瓶中，加入5.0克研细的I2，再注入3cm3水，在45分钟内不断振荡，分批加入9～10cm3浓HCl，直到I2完全消失为止（整个反应过程保持在40℃以下）。将锥形瓶置于冰水中冷却，得到橙黄色的晶体A。 将少量A置于室温下的干燥的试管中，发现A有升华现象，用湿润的KI－淀粉试纸在管口检测，试纸变蓝．接着把试管置于热水浴中，有黄绿色的气体生成，管内的固体逐渐变成红棕色液体。 将少量A分别和KI，Na2S2O3，H2S等溶液反应，均首先生成I2。 酸性的KMnO4可将A氧化，得到的反应产物是无色的溶液。 （1）写出A的化学式；写出上述制备A的配平的化学方程式。 （2）写出A受热分解的化学方程式。 （3）写出A和KI反应的化学方程式。 附：原子量K 39.10；Cl 35.45；I 126.9；O 16.00 第6题（10分） 某烃，在标准状态下呈气态，取10cm3该烃跟70cm3氧气混合，并用电火花引燃。反应后先使水蒸气冷凝，测出混合气体的体积是65cm3，再将气体通过氢氧化钾溶液，剩余的气体的体积为45cm3。所有的气体体积都是在标准状态下测定的，试求这种烃的分子式。 第7题（10分）

高中化学竞赛试题-2018年北京市高中化学竞赛(选拔赛)试题 最新

2018年北京市高中化学竞赛(选拔赛)试题 一、选择题(共20题，每题2分) 1．碳氢化合物是大气污染物之一，下列现象的产生与碳氢化合物有关的是 A．臭氧空洞B．酸雨C．温室效应D．光化学烟雾 2．最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的 A．对废气、废水、废渣进行严格处理 B．在化学生产中少用或不用有害物质以及少或不排放有害物质 C．在化工生产中，不使用任何化学物质 D．在化工厂种草种树，使其成为花园式工厂 3．人体内含有多种元素，其中许多元素都是人体生理发育所需的。但有些元素尚未证实其生理功能，在食品中它们的含量稍高会引起毒性反应。我国食品卫生法对这些元素在食品中的含量的最高标准有极严格的规定，这些元素是 ①Na；②Mg；③As；④Cd；⑤Ca；⑥Zn；⑦Hg；⑧Pb；⑨Cu；⑩K； A．⑥⑦⑧⑨B．②④⑥⑧C．③④⑦⑧D．②④⑥⑦⑧ 4．A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去一个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成化合物时，属于离子化合物可能性最大的是A．D2A B．C2B C．C2A D．D2B 5．硼晶体的基本结构单元是硼原子组成的正二十面体，其中，每个面均为正三角形，每个硼原子均与另外五个硼原子相连。由此推断在硼晶体的基本结构单元中的顶点数和棱边数分别是A．60、12 B．12、30 C．30、12 D．10、30 6．对反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)+Q，下列有关叙述正确的是 A．对NH3与O2的反应来说，化学反应速率关系是：3v(NH3)2v(H2O) B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．若降低温度，达到新的化学平衡时，NO的体积分数将增大 7．在一恒定容积的容器中充入2 mol的A和1 mol的B发生反应：2A(s)+B(g)x C(g)。达到化学平衡后，C的体积分数为a。若在恒温恒容下，按0.6 mol的A、0.3 mol的B、1.4 mol 的C为起始物质，达到化学平衡后，C的体积分数仍为a，则x为 A．只能为2 B．只能为3 C．可能为2或3 D．无法确定 8．镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，电极反应分别是： Cd+2O H－－2e－Cd(OH)2；2NiO(OH)+2H2O+2e－2Ni(OH)2+2OH－ 下列说法不正确的是

全国高中学生化学竞赛初赛试题及答案

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。

3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 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： 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。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g 样品，与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。

“扬子石化杯”第26届全国高中学生化学竞赛(江苏省赛区)夏令营暨选拔赛试题参考答案及评分标准

2012年“扬子石化杯” 第26届全国高中生化学竞赛（江苏赛区）选拔赛暨夏令营试题 注意事项： 1. 考试时间3小时。迟到超过半小时者不能进入考场。开考后1小时内不得离场。 2. 所有解答必须写在指定位置，用铅笔解答无效（包括作图）。草稿纸另发。不得将任何纸 张带入考场。 3. 姓名、准考证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。 4. 凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。 5. 用涂改液涂改的答案无效。 6. 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 气体常数R = 8.31447J·K-1·mol-1法拉第常数F = 96485C·mol-1 阿佛加德罗常数N A=6.022142×1023 mol-1第1题（8分）长期以来大家都认为草酸根离子C2O42—为具有D2h对称性的平面型结构（如图(a)所示），近期的理论研究表明：对于孤立的C2O42—，具有D2d对称性的非平面型结构更加稳定（如图(b)所示，其中O—C—C—O的二面角为90°)根据上述信息，请回答下列问题： 1-1 草酸根中C原子的杂化类型为； 1-2 在C2O42—中存在的离域键为（请写出离域键的个数和种类）； 1-3 在C2O42—中C—O键和C—C的键级分别为和；

1-4 D2d结构比D2h结构稳定的原因是 。第2题（6分）人体内胰蛋白酶浓度水平通常被认为是胰脏健康与否的晴雨表，因而简单、快速、高效地检测胰蛋白酶浓度也在生物医学上颇为重要。下图1为一种胰蛋白酶荧光检测方法示意图。AIE探针分子先与BAS相互作用形成复合物，显示荧光；该复合物与胰蛋白酶作用，荧光减弱，减弱程度和胰蛋白酶浓度相关，据此可进行定量分析。 请回答以下问题： 2-1 胰蛋白酶也是一种蛋白质，蛋白质是由通过等相互连接而成的生物大分子；2-2 上图中AIE探针分子的化学式为； 3-3 由题意判断，AIE探针分子与BSA主要是通过作用形成复合物的； A．氢键B．静电作用C．配位键 检测中，胰蛋白酶浓度越大，则荧光减弱越多，是因为。 第3题（6分）镁合金在军事工业和民用上均具有重要的意义。从海水中提取氧化镁，纯度可达99.7%，能满足冶金工业的特殊需要。下列是从模拟海水中制备MgO的实验方案，实验过程中，假设溶液的体积不变： 已知：模拟海水中包含的各离子及浓度为：Na+0.439 mol·L—1、Mg2+0.0500 mol·L—1、Ca2+ 0.0100 mol·L—1、Cl—0.560 mol·L—1、HCO3—0.00100 mol·L—1。 K sp(CaCO3)=4.96×10—9；K sp(MgCO3)=6.82×10—6；K sp[Ca(OH)2]=4.68×10—6； K sp[Mg(OH)2]=5.61×10—12。 3-1 沉淀物X的化学式，生成沉淀物X反应的离子方程式为： 3-2 为了使沉淀物Y为纯净物，步骤②加入的NaOH固体最多不能超过克。

安徽省高中化学竞赛初赛试题及答案

2011年安徽省高中化学竞赛初赛试题注意：考试时间3小时，满分150分。直接在试卷上答题，允许使用非编程计算器。 一、本题包括25小题，每小題2分，共50分。每小题有1个或2 个选项符合题意。若该题只有1个选项符合题意，多选或错选 均不得分。若该题有2个选项符合题意，选对1个得1分，选 对2个得2分；选错1个，该题不得分。 1.绿茶中含有的EGCG(结构如下图)具有抗癌作用，能使血癌(白血病)中癌细胞自杀性死亡， 下列有关EGCG的说法中正确的是 A. EGCG能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳 B .EGCG遇FeCl3溶液能发生显色反应 C. 1mol EGCG最多可与含10mol氢氧化钠溶液完全作用 D. EGCG在空气中易氧化 2．用N A表示阿佛加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，2.24 L 16O2和3.6 g 18O2含有氧原子均为0.2 N A B．只有在标准状况下N A个氧气分子的物质的量才是1mol C．1 L 0.1mol·L－1的CH3COONa溶液中所含CH3COO-个数为0.1 N A D．标准状况下，2.24 L甲烷、戊烷混合物所含分子数为0.1 N A 3．下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是 A．水电离产生的c（H+）＝1×10－12mol·L－1溶液中：Al3+、Na+、Cl－、HCO3－ B．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO32—、S2－、Na＋、K＋ C．pH＝0的溶液中：Al3＋、NH4＋、Cl－、ClO－ D．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO3－、Fe2＋、Na＋、SO42－ 4．下列有关元素及其化合物知识说法正确的是 A．浓硝酸能与木炭反应，证明浓硝酸具有氧化性

全国高中化学竞赛大纲

全国高中化学竞赛大纲 说明： 1. 本基本要求旨在明确全国初赛和决赛试题的知识水平，作为试题命题的依据。本基本要求不涉及国家队选手选拔的要求。 2. 现行中学化学教学大纲、新近发布的普通高中化学课程标准实验教科书（A1-2，B1-6）及高考说明规定的内容均属初赛要求。具有高中文化程度的公民的常识以及高中数学、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。 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。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，在竞赛前三个月发出通知。新基本要求启用后，原基本要求自动失效。 初赛： 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。运算结果的有效数字。 2. 气体。理想气体标准状态。理想气体状态方程。气体密度。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。溶液配制（按浓度的精确度选择仪器）。重结晶及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。溶剂（包括混合溶剂）。胶体。 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。分析结果的计