初中化学竞赛辅导——基本概念和基本原理
初中化学竞赛辅导
第一部分 基本概念和基本原理
[复习指导]
（一）物质的分类
混合物：(1)由多种物质组成的物质。例如空气、溶液等均是混合物。 (2)没有固定的组成。 (3)各种物质保持原有的性质，物质之间没有发生反应
纯净物：由同种物质组成的物质。例如氧气、氯化钠、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)等。有固定组成。有固定的性质，例如熔点、沸点等。混合物经分离提纯可得纯净物。
单质：由同种元素组成的纯净物。 单质分成金属单质(如锌、铁、铜等)、和非金属单质(如氢气、氧气、氯气等)、稀有气体单质(如氦、氖、氩等)。 化合物：由不同种元素组成的纯净物。化合物又分成酸(见酸的分类与命名)、碱(见碱的命名)、盐(见盐的分类和命名)、氧化物(如二氧化碳、氧化铜等)。 氧化物：氧和另一种元素组成的化合物叫做氧化物 无机物：一般指组成里不含碳元素的物质，叫做无机化合物简称无机物。(CO、CO2、CaCO3等少数物质除外)。
有机物：含碳的化合物叫做有机化合物(简称有机物)。CO、CO2、CaCO3等少数物质虽然含有碳元素，但由于它们的组成和性质与无机物相似，故把它们当作无机化合物来研究。 离子化合物：由阴、阳离子相互作用而构成的化合物叫离子化合物。某些碱性氧化物，如Na2O、K2O，常见的盐类如NaCl、KF，常见的碱，如NaOH等都属于离子化合物。 共价化合物：不同元素的原子间以共用电子对形成分子的化合物是共价化合物。例如氯化氢(HCl)、水(H2O)等。
（二）物质的组成及结构
元素：具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。
(1) 核电荷数相同的原子、离子都属于同种元素，例如镁原子(Mg)和镁离子(Mg2+)它们的核电荷数都是12，统称镁元素。(2) 元素只表示种类，不表明个数。（3）元素可分为金属元素(如钠、锌等)、非金属元素(如碳、硫)和稀有气体元素(如氦、氖等)。（4）元素在化学反应种类不变。（5）要记住元素在自然界的分布情况。 分子：保持物质化学性质的一种微粒。
(1)分子在不停地运动着，例如水的蒸发，物质的溶解、扩散现象等。分子间有一定的间隔。物质间的三态的变化是分子间间隔大小的改变。同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。分子有一定的大小和质量。(2)分子是由原子构成的，例如每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。 (3)由分子构成的物质有：非金属单质(例如氧气、磷、硫等)；二氧化碳、氯化氢等气体化合物，硫酸、硝酸等酸类物质，甲烷(CH4)等一些有机物。
原子：化学变化中的最小微粒。
(1)原子也是构成物质的一种微粒。例如少数非金属单质(金刚石、石墨等)；金属单质(如铁、汞等)；稀有气体等。(2)原子也不断地运动着；原子虽很小但也有一定质量。 原子结构：原子虽小但是可分的
(1)原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。原子核是由
带正电荷的质子和不带电的中子构成的。原子的质量主要集中在原子核上。在原子中，核电荷数(质子数)＝核外电子数。即原子核所带电量与核外电子所带电量相等，电性相反，因此整个原子不显电性。(2)含有多个电子的原子，核外电子按能量大小分层排布，并有一定规律。
原子结构与元素性质的关系
(1)质子数决定了元素的种类和原子核外电子数。
(2)质子数与核外电子数是否相等，决定该元素的微粒是原子还是离子。
(3)原子最外电子层电子的数目与元素的化学性质关系密切。
(4)稀有(惰性)气体元素的原子最外层是8个电子(氦是2个)的稳定结构，化学性质较稳定，一般条件下不与其它物质发生化学反应。
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(5)金属元素的原子最外电子层上的电子一般少于4个，在化学反应中易失去最外层电子，使次外层成为最外层达到稳定结构。
(6)非金属元素的原子最外电子层上的电子数一般多于4个，在化学反应中易得到电子，使最外层达到稳定结构。
离子：带电的原子或原子团。
(1)带正电荷的离子叫做阳离子(核电荷数＞核外电子数)；带负电荷的离子叫做阴离子(核电荷数＜核外电子数)。
(2)原子在化学反应中得失电子的数目即阴阳离子所带电荷数。例如钠原子在反应中失去最外层的一个电子成为带一个单位正电荷的阳离子(Na+)，氯原子在反应中得到一个电子使最外层达到8个电子的稳定结构，形成带一个单位负电荷的阴离子(Cl-)。 （三）物质的变化和性质
物理变化：没有生成其它物质的变化。例如物质三态的变化等。 化学变化：物质在发生变化时生成了其它物质。例如灼热的木炭跟氧气反应生成二氧化碳等。 物理性质: 不需要发生化学变化就表现出来的性质。一般指物质的颜色、气味、味道、熔点、沸点、溶解性、密度、导电、传热等。
化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质。一般指物质与金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐等物质能否反应，所表现出的活动性、稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、可燃性等。
物理变化和化学变化的关系
(1)物质发生化学变化时，一定伴有物理变化，并在发生化学变化的过程中常伴有发光、放热；颜色的改变；沉淀(难溶物)的析出或消失；气体的吸收或放出等。 (2)物质发生物理变化时一定不发生化学变化。
化合反应：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。
置换反应：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。 氧化反应: 物质跟氧发生的化学反应叫做氧化反应。 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
燃烧：可燃物质与空气里的氧气发生的发光放热的剧烈的化学反应。（燃烧的条件和灭火的措施）
爆炸：可燃物在有限的空间里发生急剧的燃烧。
缓慢氧化：物质进行的缓慢氧化，不象燃烧那样剧烈，但也放出热量。例如呼吸作用，动植物的腐败等。剧烈氧化有燃烧和爆炸。 自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧。 （四）化学用语
元素符号：统一采取该元素的拉丁文名称第一个字母来表示元素的符号
(1)概念:元素符号表示一种元素；表示该元素的一个原子。元素符号前边的字数表示该元素原子的个数，如“2H”表示两个氢原子。
(2)书写方法：书写元素符号时要规范，切莫大小写颠倒，乱用，如钙元素的符号“Ca”。第一个字母要大写，第二个字母要小写，如氯元素符号为Cl 化学式：用元素符号表示物质组成的式子。
(1)定义:化学式表示这种物质；表示该物质由什么元素组成；表示该物质的一个分子；表示一个分子里所含各元素的原子个数。纯净物都有固定的组成，实验测得一种物质只有一个化学式，化学式中元素符号右下角数字，表示形成该化合物分子的原子个数，不得任意改动。化学式前面的系数表示分子个数，如“2CO2”表示二个二氧化碳分子。
(2)书写方法①单质氢气、氧气、氮气等气体单质，每个分子中有两个原子，在符号右下角加“2”例如H2等。稀有(惰性)气体是由原子直接组成的物质，用元素符号表示化学式例如He(氦气)等。金属单质，固态非金属单质的组成比较复杂，习惯用元素符号表示化学式,例如Fe(铁)、Cu(铜)等。②化合物一般把正价元素(或原子团)写在前边，负价元素(或原子团)写在后边，每种元素的原子(或原子团)个数写在右下角。例如Na2CO3等。 化合价：“两零三通常” 、常见元素及原子团的化合价 原子结构示意图： 表示原子核，核内有8个质子。弧线表示电子层，弧线上的
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数字表示该层的电子数。
离子符号：在元素符号右上角表示出离子所带正、负电荷数的符号
化学方程式：用化学式表示化学反应的式子。(1)意义：化学方程式表示什么物质参加反应，生成什么物质；表示反应物、生成物各物质之间的质量比。 (2)书写方法：要遵循质量守恒定律和化学反应的客观事实。（3）书写步骤：写、配、注、标。 （五）溶液
溶液：一种或一种以上的物质分散到另一种物质里，形成均一的、稳定的混合物叫做溶液、溶液不一定都是无色的，例如硫酸铜溶液是蓝色溶液。(1)溶剂：能溶解其他物质的物质。水是常用的溶剂，酒精、汽油等也常用来溶解碘、油脂等。(2)溶质：被溶剂所溶解的物质。固体、液体、气体都可做溶质。例如食盐、浓硫酸、二氧化碳等均可作溶质溶解在水里。 饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液：在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。溶液是否饱和不取决于溶液浓度的大小(即浓、稀)，但对一定温度下的同一溶质来讲，其饱和溶液的溶质的质量分数一定大于不饱和溶液的溶质的质量分数。
溶解度：在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。正确理解溶解度概念：(1)要有一个确定的温度，这是因为同一物质在不同温度下溶解度不同。(2)溶剂是100g。(3)溶液要成为饱和溶液。溶解度要用所溶解的溶质的克数表示。溶解性是指一种物质溶解在另一种物质里的能力的大小。说明:溶解性与溶解度不同，溶解性是指一种物质溶解在另一种物质里的能力，它与溶质、溶剂的性质有关。通常用易溶(20℃时溶解度在10g以上)、可溶(溶解度大于1g)、微溶(溶解度小于1g)、难溶(溶解度小于0.001g)绝对不溶的物质是没有的。
影响溶解度的因素：(1)温度影响固体物质的溶解度：大多数固体物质的溶解度随温度升高而加大，例如硝酸钾等；少数固体物质的溶解度受温度影响很小，例如食盐；极少数固体物质的溶解度随着温度的升高而减小，例如熟石灰等。(2)气体的溶解度不仅决定于气体的性质，还决定于压强和温度，当温度不变时，随着压强的增大、气体的溶解度也增大；一般随着温度升高而减小。 过滤：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法，例如粗盐的提纯就是把粗盐溶于水，经过过滤把不溶于水的固体杂质除去。
结晶：制取晶体的方法有：①对溶解度受温度变化影响不大的固体溶质，一般用蒸发溶剂的方法得到晶体。例如,海水晒盐。②对溶解度受温度变化影响较大的固体，一般采取用冷却热饱和溶液的方法，使溶质结晶析出。例如,冷却热的硝酸钾的饱和溶液，即可得到硝酸钾晶体。
结晶水合物：溶质从溶液中成为晶体析出时，常结合一定的水分子，这样的水分子叫结晶水。含有结晶水的物质叫结晶水合物。
溶质的质量分数：溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
[试题精选] 一、选择题
1、下列过程中，不涉及化学变化的是（ ）
A、烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味 B、在蒸馒头时，加入适量的纯碱使馒头疏松多孔
C、烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹 D、家庭自制冰快
2、雷雨过后，空气特别清新，这是因为少量氧气在一定条件下能转化成臭氧，反应方程式为3O2——2O3，下列说法：①该变化属于物理变化；②该变化属于化学变化；③O2与O3是同一种单质；④O2与O3是同一种元素组成的不同单质；⑤O3是混合物。其中正确的是 （ ）
A、②③ B、①④ C、①⑤ D、②④
3、甲醛（CH2O）是室内空气污染的主要成分，它来源于室内装潢所用的油漆、胶合板、化
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纤地板等材料。下列关于甲醛的说法中正确的是（ ）
A、 甲醛是氧化物B、甲醛是由一个碳原子、一个氢分子和一个氧原子组成的C、甲醛是由碳和水组成的D、甲醛中C、H、O三种元素的质量比为6：1：8
4、按照原子核外电子排布规律：各电子层最多容纳的电子数为2n2（n为电子层数，其中最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个）。1999年已发现了核电荷数为118的元素，其原子核外电子层排布是 （ ）
A、2，8，18，32，32，18，8 B、2，8，18，32，50，8 C、、2，8，18，32，18，8 D、、2，8，18，32，50，18，8
2-5、某微粒R的核外电子数为10，则不能确定的是（ ） A、该微粒含的质子数 B、该微粒所属的元素种类 C、该微粒在化合物中的化合价 D、该微粒含的中子数
6、葡萄糖与氧气作用是构成生物呼吸的主要反应：C6H12OX+6O2=6CO2+6H2O，其中x的数值为（ ）
A、3 B、6 C、9 D、12
7、下列五种物质中均含有氮元素，它们按下列顺序排列：①NH3②N2③NO④X⑤HNO3根据这种排列规律，X可能是（ ）
A、N2O B、NO2 C、N2O5 D、NaNO2
8、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个H2O分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子。若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充。则“可燃冰”的平均组成可表示为 （ ） A、3CH4·H2O B、CH4·3H2O C、CH4·6H2O D、CH4·8H2O
9、微型化录音录像的高性能磁带中的磁粉主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物，又知钴（Co）和铁都可能有+2、+3价，且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则钴和铁的化合价分别为（ ）
A、+2、+3 B、+2、+2 C、+3、+3 D、+3、+2
10、现有液化石油气、天然气、氢气三种物质，根据它们的某种性质可以归为一类。下列跟上述三种物质属于一类物质的是 （ ）
A、CO2 B、N2 C、SO2 D、CO
11、40℃时将等质量的两份澄清饱和石灰水，一份冷却到10℃，另一份加入少量氧化钙，温度仍控制在40℃。则这两种情况下均不改变的是 （ ） A、Ca（OH）2的溶解度 B、溶液中溶质的质量分数 C、溶质的质量 D、溶剂的质量
12、在一只盛有饱和硝酸钾溶液的烧杯中放入一个小木块，木块部分浸入溶液。下列措施将使小木块浸入液体的体积减小的是（ ）
A、向溶液中加入硝酸钾晶体搅拌 B、将溶液升温
C、向溶液中加入适量蒸馏水 D、向溶液中加入硝酸钾晶体并升温
13、下列物质的化学名称分别是：Na2S2O3叫硫代硫酸钠；CaSx叫多硫化钙；BaO2叫过氧化钡。根据上述命名规律，K2CS3应读作（ ）
A、三硫代碳酸钾B、多硫碳化钾C、过硫碳酸钾D、超硫碳酸钾 14、 右图是ABC三种物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是（ ） A A、t1℃时ABC三种物质的饱和溶液 溶B 解升温至t3℃时，A溶液中的溶质质量
度 分数最大 （ B、t3℃时ABC三种物质的饱和溶液降温至t1℃时，）C A溶液中溶质的质量分数最小
C、t3℃时ABC三种物质的饱和溶液降温至t2℃时，A、B溶液中溶质的质量分数相等
0 t1 t2 t3 温度（℃）
D、t3℃时ABC三种物质的饱和溶液中，C溶液中溶质的质量分数最小
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15、根据已配平的化学方程式：4K2Cr2O7?4K2CrO4?2R?3O2?，试推测R的化学式一定是（ ）
A、CrO3 B、CrO C、CrO2 D、Cr2O3
16、非金属元素X与钾形成的化合物其化学式为KmX；金属元素Y的氯化物其化学式为YCln。则由X、Y两种元素形成的化合物其化学式为 （ ） A、YmXn B、XnYm C、YnXm D、XmYn
17、某有机物在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水的质量比是22：9，则该有机物可能是（ ）
A、C6H12O6 B、C3H6 C、C2H2 D、C2H5OH
18、北约轰炸南联盟时，广泛使用了美制贫油弹，造成了严重的后果。已知贫油弹中含有的铀-236是一种放射性元素，其质子数为92，则这种铀原子里中子数与核外电子数之差为（ ）
A、144 B、92 C、52 D、42
19、25gM物质与5gN物质发生反应，所得混合物中含有10gM和11gP，还有一种新物质Q，若MNPQ的相对分子质量分别为30、20、44、18，则下列化学方程式正确的是（ ） A、M+N=P+Q B、M+2N=2P+Q C、2M+N=2P+QD、2M+N=P+2Q 20、下列混合气体，点燃反应后得到纯净物的是（ ）
A、质量均为4：7的O2和CO B、分子个数均为1：2的CH4和O2 C、原子个数均为2：1的H2和Cl2 D、质量均为8：1的H2和O2 21、我国科学家在1993年首次利用超真空扫 描隧道显微镜技术，在一块晶体硅（由硅原子构 成)的表面直接移动硅原子写下了“中国”甲字(见 右图)。下列说法中：正确的是 ( ) A．在上述操作中没有任何变化 B．这两个汉字是当时世界上最小的汉字 C．此技术说明在化学变化中原子可以再分
D. 这标志着我国科学家已进个了操纵原子的阶段
22、据报道；某地发现一温泉；水温．高达58℃。经监测分析，该温泉属硅酸盐矿泉， 有软化血管的作用，对心脏病、高血压病等有良好的医疗保健作用。已知硅酸盐中硅元素 化合价为+4价，则硅酸的化学式为 ( )
A．H2SiO4 B．H4SiO3 C．H2SiO3 D．Na2SiO3
23、甲原子与乙原子的质量比为a：b，而乙原子与碳12原子的质量比为c：d，则甲原 子的相对原子质量为 ( )
A．12ac／bd B．bc／12ac C．12bd／ac D．ab／12bc
24、在化学反应aZn＋bHNO3(稀) = cZn(NO3)2＋dNO↑＋eH2O中，若e的值为4，则d的值为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
25、右图是某固态物质的溶解度曲线，试判断该溶液在A、B、C、D四种状态时，属于不饱和溶液的是（ ） A. A B. B C. C D. D
26、已知铋(Bi)元素的化合价可表现为+3或+5价。锗酸铋(简称BGO)是我国研制成功的一种性能优良的闪烁晶体材料，其中的锗(Ge)元素为+4价。BGO可看成由锗和铋两种元素的氧化物所形
成的复杂化合物，已知在BGO中两种氧化物所含氧的质量相同，则BGO的化学式可能是( )
A.Bi3Ge3O15 B．Bi3Ge3O12 C.Bi4Ge3O16 D.Bi4Ge3O12
27、有6种物质能按下列顺序排序：(1)CO，(2)H2O，(3)NH3，(4)x，(5)C2H4，(6)P2O5。根据它们的组成和排列的规律，X可能是( )
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