高中無機(jī)化學(xué)競賽輔導(dǎo)

高中無機(jī)化學(xué)競賽輔導(dǎo)第一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六一、元素及其重要化合物性質(zhì)變化的規(guī)律1.周期表中元素性質(zhì)的變化規(guī)律第二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六主族元素化合物性質(zhì)的變化規(guī)律s區(qū)金屬氫氧化物的堿性強(qiáng)弱p區(qū)元素的氧化物、氫氧化物及含氧酸酸堿性的變化規(guī)律氧化物酸堿性的變化規(guī)律：同周期元素最高氧化態(tài)氧化物，從左到右堿性依次減弱，酸性依次增強(qiáng)；同族元素同氧化態(tài)氧化物堿性從上到下依次增強(qiáng)；有多種氧化態(tài)的元素，其氧化物的酸性依氧化態(tài)升高的順序增強(qiáng)。第三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六3)p區(qū)元素最高氧化態(tài)水和氧化物的氧化性強(qiáng)弱的變化規(guī)律第四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六4)p區(qū)元素氫化物的酸性和氧化性的變化規(guī)律第五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六3.副族元素化合物性質(zhì)的變化規(guī)律---酸堿性及氧化還原性Cu2+Ag+Zn2+Cd2+Hg2+NaOHCu(OH)2AgOZn(OH)2Cd(OH)2HgO過量

Cu(OH)42-Zn(OH)42-Cd(OH)42-NaOH>6moldm-32濃NaOH第六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六二、重要化合物和離子的結(jié)構(gòu)氟化氙的結(jié)構(gòu)鹵素含氧酸根的結(jié)構(gòu)第七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六多鹵化物I3-為線型結(jié)構(gòu)O3的分子結(jié)構(gòu)：中心氧原子sp2雜化，形成鍵和34過氧化氫二氧化硫結(jié)構(gòu)：sp2雜化鍵和34三氧化硫結(jié)構(gòu)：sp2雜化鍵和46第八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六氮分子的結(jié)構(gòu)氨的結(jié)構(gòu)硝酸的結(jié)構(gòu)H3PO2H3PO3H3PO4的結(jié)構(gòu)CO和CO2的結(jié)構(gòu)硅酸鹽第九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六含硼化合物的結(jié)構(gòu)CuCl2為順磁性，結(jié)構(gòu)：dsp2雜化鏈狀結(jié)構(gòu)HgCl2：sp雜化線型分子反磁性Hg2Cl2：sp雜化線型分子反磁性配位化合物的結(jié)構(gòu)第十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六第十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六三、重要化合物和離子的化學(xué)性質(zhì)1.氧化還原性質(zhì)第十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六過氧化氫的氧化還原性質(zhì)第十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六硝酸與金屬的反應(yīng)：a)FeCrAl和冷濃硝酸，形成一層不溶的保護(hù)膜，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行b)SnAsSbMoW等和濃硝酸反應(yīng)生成含水的氧化物或含氧酸c)其余金屬和硝酸反應(yīng)都生成硝酸鹽硝酸被金屬還原的產(chǎn)物：濃硝酸(12-16moldm-3)NO2為主；6-8moldm-3硝酸NO為主；~2moldm-3硝酸N2O為主；活潑金屬與很稀的硝酸(<2moldm-3)以NH4+為主；活潑金屬與硝酸H2第十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六王水Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO+2H2OSn(II)的還原性Fe3+Fe2+Hg2+Hg22-Hg氧化態(tài)間的轉(zhuǎn)化Cu+Cu2+Cu2+

0.153VCu+

0.521VCu生成沉淀：2Cu2++4I-=2CuI+I2生成配合物：2Cu2++2H++4Cl-+Cu=2H[CuCl2]Hg(I)Hg(II)

Hg2+

0.92VHg22+

0.797VHgHg2(NO3)+H2S=HgS+Hg+2HNO3Hg2(NO3)+2NH3=HgNH2NO3+Hg+2NH4NO3第十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六Cr(III)與Cr(VI)的相互轉(zhuǎn)化CrO42-+4H2O+3e=Cr(OH)3+4OH--0.12VCr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O1.33VMn(II)Mn(VII)PbO2NaBiO3(NH4)2S2O8第十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六Mn2+

Mn(OH)2

淺粉MnO(OH)2棕Fe2+

Fe(OH)2

白Fe(OH)2Fe(OH)3

灰綠Fe(OH)3

紅棕Co2+

Co(OH)Cl藍(lán)Co(OH)2

粉紅

(H2O2)Co(OH)3

土褐Ni2+

Ni(OH)Cl綠Ni(OH)2

綠

(ClO-)Ni(OH)3

黑第十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六三、重要化合物和離子的化學(xué)性質(zhì)s區(qū)元素的化合物p區(qū)元素的化合物HF酸性HF+F-=HF2-

與二氧化硅的反應(yīng)HF+SiO2=SiF4+2H2O鹵素的含氧酸及其鹽多鹵化物I2+I-=I3-第十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六多硫化物和硫代酸鹽硫酸氨及與水性質(zhì)的比較硅的化合物鉛的化合物BF3水解，缺電子化合物鋁的化合物第十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六d區(qū)元素的化合物離子極化對ds區(qū)元素化合物性質(zhì)的影響顏色溶解HgF2HgCl2HgBr2HgI2水解性質(zhì)Hg2+與鹵素及擬鹵離子形成的配合物HgX42-HgNH2X第二十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六4)常見配位化合物及配位數(shù)Cu(I)Cu(NH3)2+CuCl3-Cu(CN)43-Cu(II)配位數(shù)通常為4CuCl42-Cu(NH3)42+Cu(CN)42-Ag(I)配位數(shù)通常為2Ag(NH3)2+Ag(S2O3)23-Ag(CN)2-Zn(II)配位數(shù)為4和6ZnCl42-Zn(NH3)42+Zn(NH3)62+Cd(II)常見配位數(shù)為4Hg(II)配位數(shù)為4與鹵素和類鹵離子CrO42-Cr2O72-CoCl2的顏色第二十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六四、離子的分離和鑒定Na+K+NH4+Ca2+Ba2+Al3+Sn2+Pb2+

Cu2+Ag+Hg2+Mn2+Fe2+Fe3+Co2+Ni2+鹵素離子S2-S2O32-SO32-SO42-CrO42-Cr2O72-第二十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六第二十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六原理部分一、配位化合物定義配位化合物的化學(xué)鍵理論1價(jià)鍵理論1)配位鍵的本質(zhì)共價(jià)2)內(nèi)軌型和外軌型配合物磁性3）配位離子的空間構(gòu)型第二十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六2.晶體場理論1)鍵本質(zhì)：靜電作用2)d軌道能量的分裂

分裂能的大小:八面體場大于四面體場中心離子的影響配體的影響：Cl–<F–<H2O<NH3<en<NO2–(N-bonded)<CN–弱場配體｜｜強(qiáng)場配體第二十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六晶體場理論對一些問題的解釋低自旋和高自旋配合物的顏色配位平衡第二十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六二、分子結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵離子鍵本質(zhì)靜電引力特點(diǎn)沒有方向性和飽和性強(qiáng)度晶格能(定義計(jì)算)共價(jià)鍵經(jīng)典Lewis學(xué)說八隅體規(guī)則共振體價(jià)鍵理論第二十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六共價(jià)鍵的本質(zhì):電子云的重疊特點(diǎn)：方向性和飽和性雜化軌道：分子的幾何構(gòu)型分子軌道理論分子軌道組合原則第二周期雙原子分子的分子軌道價(jià)層電子對互斥理論

分子構(gòu)型的預(yù)測分子的極性偶極矩是表示分子電荷分布情況的一個(gè)物理量=qd第二十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六金屬鍵電子海洋模型能帶理論分子間作用力和氫鍵分子間作用力取向力誘導(dǎo)力色散力氫鍵強(qiáng)弱次序：F—H···F>O—H···O>O—H···N>N—H···N>O—H···Cl>O—H···S特點(diǎn)：是特殊的分子間作用力具有方向性和飽和性第二十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六晶體結(jié)構(gòu)1.晶格和點(diǎn)陣、晶胞晶系：立方四方正交單斜三斜三方六方2.金屬晶體—堆積非密置層的堆積：簡單立方和體心立方密堆積：立方密堆—面心立方六方密堆—六方晶胞空間利用率及配位數(shù)離子晶體CsCl負(fù)離子成簡單立方堆積，正離子占據(jù)立方體間隙。NaCl負(fù)離子成面心立方堆積，正離子占據(jù)八面體體間隙。ZnS負(fù)離子成面心立方堆積，正離子占據(jù)四面體間隙。第三十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六分子晶體共價(jià)晶體

金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)第三十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六離子極化離子的極化能力離子的變形性離子極化對鍵型和晶型的影響第三十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六三、原子結(jié)構(gòu)Bohr氫原子理論氫原子光譜譜線的通式:1/=RH(1/n12–1/n22)兩個(gè)假設(shè)微觀粒子的波粒二象性=h/p=h/mv3.近代量子力學(xué)對氫原子結(jié)構(gòu)的描述：微觀粒子的運(yùn)動(dòng)服從Shrodinger方程式，可用特定的波函數(shù)來描述它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。電子并不存在確定的原子軌道，但電子在空間都有一定的幾率分布。電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由四個(gè)量子數(shù)(n,l,m,ms)所規(guī)定，包括電子在空間的幾率密度、能量、軌道形狀和空間取向、電子的自旋狀態(tài)。(四個(gè)量子數(shù)的取值)第三十三頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六原子軌道的圖形spd軌道的徑向、角度和電子云圖5.多電子原子中的電子排布：軌道能量取決于主量子數(shù)和角量子數(shù)，鉆穿和屏蔽效應(yīng)

電子排布的原則：能量最低原理、Pauli不相容原理、Hund規(guī)則6.元素周期律元素性質(zhì)的周期性變化：半徑電離能電子親和能電負(fù)性第三十四頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六四、氧化還原反應(yīng)及電化學(xué)基礎(chǔ)原電池電池符號(hào)電極電勢與電池電動(dòng)勢與GT和KGT=-nF=2.303RTlgK/nF=(0.0591/n)lgK3.Nernst方程=+(0.0591/n)lgQ濃度對電極電勢的影響的計(jì)算：三類電極反應(yīng)氧化還原平衡與酸堿及沉淀溶解平衡利用電極電勢測定KaKbKsp

元素標(biāo)準(zhǔn)電極電勢圖水的E-pH圖第三十五頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六五、沉淀溶解平衡溶度積Ksp溶解度的求算沉淀的生成：同離子效應(yīng)鹽效應(yīng)沉淀的溶解沉淀的轉(zhuǎn)化分步沉淀第三十六頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六六、酸堿平衡酸堿理論：電離理論質(zhì)子理論：共扼強(qiáng)弱：區(qū)分和拉平效應(yīng)

電子理論酸堿的電離平衡一元弱酸堿[H+]=(cKa)1/2適用條件二元弱酸堿H3O+主要來自于第一步電離弱酸根濃度近似等于Ka,2值第三十七頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六兩性物的電離[H+]=(Ka,1Ka,2)1/2混合弱酸堿的電離[H+]=(KaKw/Kb)1/2平衡的移動(dòng)緩沖溶液

pH=pKa+lg(CA-/CHA)第三十八頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六七、化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)速率的定義微分速率方程v=k[A]m[B]n

基元反應(yīng)V=k(A)a(B)b質(zhì)量作用定律反應(yīng)級數(shù)一級反應(yīng)lg(A)=lg(A)0–kt/2.303t1/2=0.693/k零級反應(yīng)(A)=(A)0–kt活化能定義第三十九頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六普通化學(xué)第1-3章總結(jié)(1-3章)理想氣體狀態(tài)狀態(tài)方程PV=nRT氣體：混合氣體分壓定律PA=P總(nA/n總)V、T恒定P、T恒定VA=V總(nA/n總)第四十頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六

Lgk=-(Ea/2.303R)(1/T)+Ck=Ae-Ea/RT6.反應(yīng)速率理論碰撞理論過渡狀態(tài)理論7.催化作用第四十一頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六普通化學(xué)第1-3章四個(gè)熱力學(xué)函數(shù)：UHSG它們都是狀態(tài)函數(shù)，容量性質(zhì)；2)U、H、S、G

U=Q–W=Qv

H=

U+pV=Qp

化學(xué)熱力學(xué)Gibbs-Helmholtz方程GT=HT-TST第四十二頁，共四十六頁，編輯于2023年，星期六普通化學(xué)第1-3章4)Hess定律－熱循環(huán)第四十三頁