随着名校申请竞争越来越激烈,很多同学选择参加国际竞赛增加自身优势。如果同学们未来申请理工科相关专业,又对化学比较感兴趣,可以选择参加国际化学竞赛。
在国际化学竞赛中,CCC(加拿大化学竞赛)属于入门级别的竞赛,难度并不高,备考不需要花费很长时间,同时具有一定的含金量,所以参赛CCC性价比是比较高的~
名校理工科专业的申请,是比较注重同学们的数学思维和逻辑分析能力的。所以一些国际名校的理工科入学测试题包括相关的国际竞赛,对数学思维和计算能力都有一定的考察,CCC化学竞赛也不例外。在CCC化学竞赛中,计算题目占有很大比例,所以同学们在掌握相关考点内容后,一定要对所学内容实际应用,也就是真题练习。
在CCC竞赛所涉及的计算考题都有计算方法,有很多考题虽然题目给了很多数据信息,看似很复杂,其实掌握做题方法和步骤,很快可以化繁为简,得出正确答案。本次我们请到了TD理科竞赛教师——王晓倩老师,为大家总结了CCC化学竞赛常考的计算题型并帮助进行举例说明,希望本次分享能够帮助大家更深入地理解计算题的解题思路。
Gas气体
CCC化学竞赛中gas相关计算几乎是必考题目。
主要考察PV=nRT和partial pressure的相关运算,相关考题一般综合性比较强。例如2019年考察的第21题,要综合排水法收集气体的实验、化学反应式的相关运算、气体PV=nRT才能得出正确答案。
Stoichiometry化学计量学
Stoichiometry也是CCC中的考试重点,包括empirical formula,combustion,gravimetric analysis, limiting reagent等;limiting reagent为高频考题,而且难度相对不高。例如2016年的第13题,通过反应mole比例关系,得出limiting reagent,同时计算出理论sulfur的产量,用实际得到sulfur的量除以计算出的理论数值就可以得到产率了。
Thermochemistry热化学
在thermochemistry中,主要包括enthalpy change, entropy, Gibbs free energy的运算。
其中热化学反应式的理解和计算为难点,大部分Gibbs free energy的计算较为简单。例如2021年考察的第20题,首先要根据heat of fusion求出化学反应放出的热量,在根据已知数据求出H2的mole数,最后得出enthalpy of reaction。很多同学对热化学反应式不是很理解,所以没有得出正确答案。
Gibbs free energy的考题大部分比较容易,很多是 的代入公式求解。例如2020年的第22题,题目中给出了根据达到平衡式代入,可以求出临界温度。
Kinetics化学动力学
有关kinetics 主要考察rate law的相关计算,题目难度适中;integrated rate law几乎不会考察。例如2016年考察的第24题,首先根据实验背景,反应物对反应速率的影响得出反应物的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。
Equilibrium平衡
有关平衡主要考察Kc,Kp, Ksp,solubility的相关计算。
根据solubility判断沉淀的产生为难点。例如2021年的第25题,首先要根据Ksp,求出两种物质最多能够溶解Sr2+的浓度,浓度低的首先有沉淀产生。
Acid and base酸和碱
有关acid and base主要考察Ka, kb计算,pH of weak acid and base,buffer solution的计算。
错误率比较高的是buffer solution pH的计算,其实相关题目难度并不高,只是很多同学没有理解计算方法。例如2018年考察的第8题,在过量的weak acid中加入少量的strong base 是可以得到buffer solution的,根据化学反应得出剩余的HF和生成的F-,然后带入pH= pKa + log 。
Electrochemistry电化学
Electrochemistry中主要考察化学反应式配平,根据得失电子数守恒计算得到;同时考察cell potential的计算,以及考察cell potential和Gibbs free energy的关联计算。例如2021年考察了nFE的相关计算。