爬藤利器!CCC化学竞赛中常考的计算题型及解题思路是什么?

CCC(Canadian Chemistry Contest)是加拿大化学竞赛的简称,属于入门级别的国际化学竞赛。由于难度相对较低,备考时间不需要过长,因此CCC具有较高的性价比。参加CCC化学竞赛不仅可以提高化学知识,还能提升数学思维和逻辑分析能力,这对于名校理工科专业的申请尤为重要。

在CCC化学竞赛中,计算题目占有很大比例。掌握相关考点内容后,同学们需要进行实际应用和真题练习。CCC竞赛涉及的计算题目都有明确的计算方法,虽然题目可能给出大量数据信息,看似复杂,但掌握做题方法和步骤后,可以化繁为简,得出正确答案。

以下是CCC化学竞赛中常考的计算题型及解题思路:

气体计算(Gas Calculations)

相关计算几乎是必考题目,主要考察气体定律(PV=nRT)和分压(partial pressure)的相关运算。例如,2019年考察的第21题,需要综合排水法收集气体的实验、化学反应式的运算、气体定律PV=nRT才能得出正确答案。

化学计量学(Stoichiometry)

包括经验式(empirical formula)、燃烧(combustion)、重量分析(gravimetric analysis)、限量试剂(limiting reagent)等。限量试剂为高频考题,难度相对不高。例如,2016年的第13题,通过反应摩尔比例关系,得出限量试剂,同时计算出理论硫(sulfur)的产量,再用实际得到的硫量除以理论数值即可得出产率。

热化学(Thermochemistry)

主要包括焓变(enthalpy change)、熵(entropy)、吉布斯自由能(Gibbs free energy)的运算。其中,热化学反应式的理解和计算为难点。例如,2021年考察的第20题,需要根据熔化热(heat of fusion)求出化学反应放出的热量,再根据已知数据求出氢气的摩尔数,最后得出反应焓(enthalpy of reaction)。

化学动力学(Kinetics)

主要考察反应速率定律(rate law)的相关计算,题目难度适中。例如,2016年考察的第24题,根据实验背景,反应物对反应速率的影响得出反应物的反应级数(reaction order),再与任意一组实验数据比较,得出在题目要求的反应物浓度下的反应速率。

化学平衡(Equilibrium)

主要考察平衡常数(Kc, Kp, Ksp)和溶解度(solubility)的相关计算。例如,2021年的第25题,根据Ksp,求出两种物质最多能够溶解的Sr2+浓度,浓度低的首先有沉淀产生。

酸碱化学(Acid and Base)

主要考察酸碱离解常数(Ka, Kb)计算、弱酸弱碱的pH值、缓冲溶液(buffer solution)的计算。例如,2018年的第8题,在过量的弱酸中加入少量的强碱,得到缓冲溶液,根据化学反应得出剩余的HF和生成的F-,然后带入公式pH = pKa + log([A-]/[HA])计算。

电化学(Electrochemistry)

主要考察化学反应式配平、电子得失守恒计算、单元电势(cell potential)的计算,以及单元电势与吉布斯自由能的关联计算。


扫码免费下载近十年CCC/CCO真题,数量有限,先到先得~