11月8日!
陰轉小雨!
蘭傑來到考點,參加化競複賽理論考試。
化競理複賽理論考卷的滿分是100分。第一題,元素推斷題,說金屬A常用於鐵的防護,A與氯氣反應得到B,B發生某反應得到C,C發生某反應……一直反應一直得到新產物,請寫出A~I的化學式。
關鍵線索:向B的鹽酸溶液中通入H2S,得到金黃色沉澱(俗稱金粉)。
近年來,隨著同學們對大學無機化學知識的不斷了解,元素推斷題從“技能考查”演變為“知識背誦”,甚至出現了“背好某某書,元素推斷全精通”之語,令人無奈,好生悲哀。
這道元素推斷題,元素化學基礎好的選手一看到金粉,就可以立即推斷出A是Sn。
真是這樣嗎?
是的,就是這樣。
蘭傑知道A一定是Sn,他以Sn為起點,很快推演出SnCl4、SnCl2、Sn(C6H5)4……
第一題屬於知識點碾壓題,記住了相關知識點,就能碾壓第一題。反之則被碾壓。
這份卷子中類似第一題的題目隻有一題。剩下的題目,不僅需要選手具備足夠的知識,更需要靈活運用的技巧。
第二題,說光電材料領域有一類有機/無機雜化薄膜太陽能材料是前沿材料,這類材料由三種離子組成,其晶體的晶胞有4條沿體對角線的C3軸,A為顯正一價的陽離子或基團,其分數坐標為(0,0,0)。B為金屬Pb2+、Sn2+等陽離子,其分數坐標為(1/2,1/2,1/2)。X為Cl-、Br-、I-等鹵素離子,分數坐標為(0,1/2,1/2)、(1/2,0,1/2)、(1/2,1/2,0)。
然後就是要求選手們利用晶體結構的知識與技巧,求出一係列的結果。
‘這個東西是鈣鈦礦太陽能電池嗎?’
蘭傑設定這個東西就是鈣鈦礦太陽能電池,然後開始了他的推演和計算。
不管這個東西具體是什麼東西,Pauling第一規則和第二規則都是適用的。
‘A與X共同構成立方密堆積!’
‘B填充於6個X離子構成的八麵體空隙中,所以B對X的配位數為6!’
‘計算求得X周圍的負電荷為1!’
‘即正負電荷平衡,不存在分立的配位離子,結構穩定!’
‘是的,這個東西是鈣鈦礦太陽能電池!’
‘有機離子在有機/無機雜化薄膜太陽能電池中作為鈣鈦礦材料的陽離子,功函影響著其與直接接觸材料的接觸性,從而影響太陽能電池的能量轉換效率!’
‘無機離子構成的晶體骨架可以穩定結構,有效降低載流子的損失,從而提升太陽能電池的性能!’
‘求得,A離子半徑範圍為245~286pm!’
‘這個鈣鈦礦太陽能電池有點東西啊!值得研究!’
蘭傑繼續研究後麵的題目,並研究出了一些心得。
叮叮叮!
交卷!
賽後,錢寶山關切詢問:“蘭傑,考的怎樣?
蘭傑比較有信心的說:“正常發揮,問題不大。”