化学全国竞赛试题分析及解题方法.pptVIP

例1. 1998年全国高中学生化学竞赛（初赛） 钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，化学式NaxWO3，用X射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a＝3.80×10-10m，用比重瓶法测得它的密度为d＝7.36g/cm3。已知相对原子质量：W 183.85，Na 22.99，O 16.00，阿伏加德罗常数L＝6.022×1023mol-1。求这种固体的组成中的x值（2位有效数字），给出计算过程。（12分） 解 答 dVL＝7.36×103 kg/m3×5.49×10-29m3×6.022×1023 mol-1＝243 g/mol 首先，试题告诉我们钨青铜是钨酸钠用钨还原的产物，这就告诉我们x一定大于零，小于2。若先假设为1，又假设Z＝1，则得： ZM= M(W)＋3M(O)＋M(Na)＝254.84g/mol ZM‘与dVL对比, 说明Z＝1的假设是正确的，因x的取值不会造成成倍的差别。于是就可以用dVL＝M(NaxWO3)的关系式求出x，得到x＝(243－183.9－48.0)/22.99＝0.48 例2 2000年全国高中学生化学竞赛（初赛） 4. 理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚MgO单晶如附图1所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO的晶体结构属NaCl型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些原子连起，以显示它们的几何关系）。（6分） 解 答 答案见附图4a、4b。 解 答 11-1 从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体. 因为该晶体是分子晶体. 甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子, 水分子和甲烷分子之间范德华力, 而水分子之间是范德华力和氢键. 例3 2001年全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 第5题（5分）今年3月发现硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镁一层硼地相间，图5－1是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。 解 答 [1] 12， ，钠离子 [2] V晶胞=[2?(116pm+167pm)]3=181 ?106pm3 V离子=4 ? (4/3)??(116pm)3+ 4 ? (4/3)??(167pm)3 =104?106 pm3 V离子/ V晶胞=57.5% 例4 2002年全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 第2题（6分）用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如： 1．计算机的芯片的主要成分是 ；2．光导纤维的主要成分是 ： 解 答 1．硅（或Si或单晶硅）（1分）2．二氧化硅（或SiO2）（1分） 3．硅（或Si）（1分）4．铝硅酸盐（或硅铝酸盐）（1分）注：此题明确是分子筛, 不应答硅胶，答硅酸盐也不给分。5．具有Si－O键 与硅相连的烃基（2分） 例5 2003年全国高中学生化学竞赛（省级赛区） 第4题（8分） 在30oC以下，将过氧化氢加到硼酸和氢氧化钠的混合溶液中，析出一种无色晶体X。组成分析证实，该晶体的质量组成为Na 14.90％，B 7.03 %，H 5.24 %。加热X，得无色晶体Y。Y含Na 23.0%，是一种温和的氧化剂，常温下在干燥空气里稳定，但在潮湿热空气中分解放氧，广泛用作洗涤剂、牙膏、织物漂白剂和美发产品，也用于有机合成。结构分析证实X和Y的晶体中有同一种阴离子Z2-，该离子中硼原子的化学环境相同，而氧原子却有两种成键方式。 解 答 解 答 解 答 钒酸钇的化学式： YVO4 (1分) 计算过程： YVO4的摩尔质量为203.8 g/mol; 钒的质量分数为50.9/203.8=025 合题意。 203.8/4.22 = 48.3 cm3/mol 四方晶胞的体积V= 7122×629×10-30cm3 =3.18×10-22cm3 （1分） 48.3/6.02×1023= 8.02×10-23cm3 （1分） 3.18X10-22/8.02×10-23 =