結(jié)構(gòu)思想解決化學問題

結(jié)構(gòu)思想解決化學問題

一、原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

原子結(jié)構(gòu)影響物質(zhì)或元素的性質(zhì)，特別是元素的性質(zhì)主要決定于

元素原子的最外層電子數(shù)，與價電子密切相關(guān)。如金屬元素的原子最

外層電子數(shù)一般少于4個，在化學反應中易失去電子，表現(xiàn)出金屬性;

而非金屬元素的最外層一般多于4個電子，在化學反應中易得到電

子，表現(xiàn)出非金屬性。稀有氣體元素的原子最外層是8個電子（氮是

2個）的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)化學性質(zhì)較穩(wěn)定，一般條件下不與其它物質(zhì)發(fā)生化

學反應。又如A1和A13+、S與S2-,由于電子層結(jié)構(gòu)不同，它們的

性質(zhì)差別較大。還如電子躍遷的能級大小不一樣，焰色反應的顏色不

同、物質(zhì)的顏色不一樣。還有元素的電離能、電負性、化合價、原子

半徑、離子半徑等都與原子的最外層電子有關(guān)。

例.（2013?四川高考4）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序

數(shù)依次增大，W、X原子的最外電子層電子數(shù)之比為4：3,Z原子比X

原子的核外電子數(shù)多4。下列說法正確的是（）

A.W、Y、Z的電負性大小順序一定是Z>Y>W

B.W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W>X>Y>Z

C.Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體

D.WY2分子中。鍵與無鍵的數(shù)目之比是2：1

解析:題設最外層電子數(shù)W：X=4:3,故W的最外層電子數(shù)為4,

X的最外層電子數(shù)為3,Z比X多4個電子，由于W、X、Y、Z的原子

序數(shù)依次增加，所以W為C,X為Al,Z為Cl,Y可能為Si、P、So

若Y為Si時，則電負性應該為Z>W>Y,選項A錯；若Y、Z形成的

分子為SiC14時，空間構(gòu)型是正四面體，選項B正確；W處于X、Y、

Z上一周期，電子層少一層，原子半徑不可能為W最大，選項C錯；

若Y為S時，可形成CS2,其結(jié)構(gòu)式為S=C=S,。：JT=1：1,選項

D錯。正確答案為Bo

現(xiàn)場體驗：

1.(2012?海南高考19)下列有關(guān)元素錯及其化合物的敘述中正

確的是()

A.錯的第一電離能高于碳而電負性低于碳

B.四氯化錯與四氯化碳分子都是四面體構(gòu)型

C.二氧化鉛與二氧化碳都是非極性的氣體化合物

D.錯和碳都存在具有原子晶體結(jié)構(gòu)的單質(zhì)

2.(2013?江蘇高考10)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依

次增大，且原子最外層電子數(shù)之和為13。X的原子半徑比Y的小,

X與W同主族，Z是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是

()

A.原子半徑的大小順序：r(Y)>r(Z)>r(W)

B.元素Z、W的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同

C.元素Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強

D.只含X、Y、Z三種元素的化合物，可能是離子化合物，也可

能是共價化合物

答案：1.BD2.D

【專題強化訓練】

1.（2013?安徽高考25）X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依

次增大的四種短周期元素，其相關(guān)信息如下表：

元素相關(guān)信息___________

的放育價氧化物對應的水化物化學式為

XXH,XO,

YY是地光中含量最扃的元素______

的基態(tài)原子最外層電子排布式為

ZZ3/3p*_____________

1W的一種核素的質(zhì)1ft數(shù)為期,中子數(shù)為14_______

W

（DW位于元素周期表第周期第族；W的原子半徑比X的

（填“大”或“小”）。

（2）Z的第一電離能比W的（填“大”或“小”）；XY2由固態(tài)

變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間作用力是；氫元素、X、Y的原子可共

同形成多種分子，寫出其中一種能形成同種分子間氫鍵的物質(zhì)名

稱。

（3）振蕩下，向Z單質(zhì)與鹽酸反應后的無色溶液中滴加NaOH溶液

直至過量，能觀察到的現(xiàn)象是；W的單質(zhì)與氫氟酸反應生成兩種無

色氣體，該反應的化學方程式是。

（4）在25（、lOlKPa下，已知13.5g的Z固體單質(zhì)在Y2氣體中

完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，放熱419kJ,該反應的熱化學方程式

是。

2.（2011?廈門模擬）下表是元素周期表前五周期的一部分，X、

Y、Z、R、W、J是6種元素的代號。

XYZ

R

J

請回答下列問題(除特別說明外，凡涉及用元素回答的問題均用

具體元素符號表示)：

(DR原子的核外電子排布式為。

(2)在化合物YZ2中Y的化合價為；Y2—與Na+的半徑大

小為—O

(3)在X、Y、Z三種元素中，電負性由大到小的排序是

;乂與丫的第一電離能：XY(填“<”、或

“=”)，其理由是O

(4)在雙原子分子中，最穩(wěn)定單質(zhì)的電子式為;有一種酸

HX3的酸性與醋酸相近，HX3溶液與NaOH溶液反應的離子方程式為

【參考答案】

1.⑴三NA小

(2)小分子間作用力(范德華力)甲醛(甲酸)

(3)先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解Si+4HF==SiF4t+2H2t

(4)2Al(s)+3O2(g)=A1203(s),AH=-1675kJ?mol-1

2.(1)Is22s22p63s23p4(2)+2價02->Na+(3)F>0>N

N>0

由于N原子的2P軌道電子數(shù)為半滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以N的第

一電離能大于0的第一電離能。(4)：NNN：HN3+0H-==N3-+H20

二、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

分子結(jié)構(gòu)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。

鍵能、鍵長、鍵角是共價鍵的三個參數(shù)，鍵能、鍵長決定了分子

的穩(wěn)定性；鍵長、鍵角決定了分子的空間構(gòu)型；鍵能、鍵長、鍵角決

定了物質(zhì)的性質(zhì)。如N2分子中存在氮氮叁鍵，N2分子很穩(wěn)定，化學

性質(zhì)不活潑。

極性分子與非極性分子同屬于共價分子，非極性溶質(zhì)一般能溶于

非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑，有了這一“相似相溶”

的規(guī)律，可幫助理解有關(guān)物質(zhì)的溶解性。如NH3是極性分子，CH4是

非極性分子，而水是極性分子，根據(jù)“相似相溶"原理，NH3易溶于

水，而CH4不易溶于水。并且氨分子與水分子之間還可形成氫鍵，使

得NH3更易溶于水。

分子間作用力、氫鍵與分子結(jié)構(gòu)可影響物質(zhì)的熔沸點等物理性

質(zhì)。如謨化氫的沸點比氯化氫的沸點高，是由于淡化氫的分子間作用

力強，氟化氫的沸點比氯化氫、謨化氫都高，是由于氟化氫分子間存

在氫鍵。

原子數(shù)相同、價電子數(shù)也相同的微粒為等電子體。CO和N2、CH4

和NH4+等電子體性質(zhì)相似。

例.（2013?全國高考37節(jié)選）碳和的有關(guān)化學鍵鍵能如下所示,

簡要分析和解釋下列有關(guān)事實：

化學鍵c-cC-Hc—0Si—SiSi—HSi—O

鍵能/(kJmor')356413336226318452

硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如

烷煌多，原因是。

②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物，原因是。

解析：①烷好分子中的C—C鍵和C-H鍵鍵能較大，形成的烷煌

較穩(wěn)定，而硅烷分子中的Si—Si鍵和Si-H鍵鍵能較小，易斷裂，

導致長鏈硅烷不易生成，因而造成硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷燒

多。

②C—H鍵的鍵能大于C—0鍵的鍵能，C—H鍵比C—0鍵穩(wěn)定，

而Si—H鍵的鍵能卻小于Si—0鍵的鍵能，Si—H鍵不穩(wěn)定，故容易

形成穩(wěn)定性更強的Si—0鍵，所以硅更易生成氧化物。

現(xiàn)場體驗：

1.（2011?四川高考2）下列推論正確的（）

A.SiH4的沸點高于CH4,可推測PH3的沸點高于NH3

B.NH4+為正四面體結(jié)構(gòu)，可推測出PH4+也為正四面體結(jié)構(gòu)

C.CO2晶體是分子晶體，可推測Si02晶體也是分子晶體

D.C2H6是碳鏈為直線型的非極性分子，可推測C3H8也是碳鏈

為直線型的非極性分子

2.（2013?海南高考19）下列化合物中，含有非極性共價鍵的離

子化合物是（）

A.CaC2B.N2H4C.Na2S2D.NH4N03

答案：1.B2.AC

【專題強化訓練】

1.(2013?江蘇高考21)元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)

層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3P

軌道上有4個電子。元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。

(DX與Y所形成化合物晶體的晶胞如下圖所示。

臻?*,。?XY

在i個晶胞中，x離子的數(shù)目為。

②該化合物的化學式為。

(2)在Y的氫化物(H2Y)分子中,Y原子軌道的雜化類型是。

(3)Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原

因。

(4)Y與Z可形成YZ42-

①YZ42一的空間構(gòu)型為(用文字描述)。

②寫出一種與YZ42一互為等電子體的分子的化學

式：。

(5)X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X(NH3)4]C12,Imol該

配合物中含有。鍵的數(shù)目為。

2.(2011?江蘇高考21)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元

素，其中X是形成化合物種類最多的元素，Y原子基態(tài)時最外層電子

數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Z原子基杰時2P原子軌道上有3個未成

對的電子，W的原子序數(shù)為29。

回答下列問題:

(DY2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為，ImolY2X2含有。

鍵的數(shù)目為。

(2)化合物ZX3的沸點比化合物YX4的高，其主要原因

是。

(3)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，

元素Z的這種氧化物的分子式是。

(4)元素W的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，該氯化物

的化學式是，它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應，生成配合物

HnWC13,反應的化學方程式為。

【參考答案】

1.(1)①4②ZnS(2)sp3(3)水分子與乙醇分子之間形成氫

鍵(4)①正四面體②CC14或SiC14(5)16NA或16X6.02X1023

2.(l)sp雜化3NA或3X6.02XX1023個(2)NH3分子間存

在氫鍵(3)N20(4)CuClCuCl+2HCl=H2CuC13(或CuCl+2HCl=

H2[CuC13])

三、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

晶體結(jié)構(gòu)主要影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。由于構(gòu)成四種晶體的微粒以

及微粒間作用力各不相同，不僅直接造成了不同類型的晶體間的許多

物理性質(zhì)的差異，而且也造成了同類型的晶體間的許多物理性質(zhì)的差

異。如熔沸點、硬度、溶解性、機械性能、溶于水及熔融狀態(tài)時的導

電性、導熱性等。

例.(2013?三明模擬31)輅、鐵、鍥、銅等金屬及其化合物在

工業(yè)上有重要用途。

(1)基態(tài)鋁原子的價電子排布式為。

(2)Cr02C12和NaClO均可作化工生產(chǎn)的氧化劑或氯化劑。制備

CrO2C12的反應為：K2Cr207+3CC14==2KCl+2Cr02C12+3C0C12t。

①上述反應式中非金屬元素電負性由大到小的順序是(用元素

符號表示)。

常溫時CrO2c12是一種易溶于CC14的液體，則固態(tài)CrO2c12屬

于晶體。

③C0C12分子中所有原子均滿足8電子構(gòu)型，C0C12分子中。鍵

和丸鍵的個數(shù)比為。

(3)Ni0、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Ni2+

和Fe2+的離子半徑分別為6.9X10-2nm和7.8X10-2nmo則熔點：

NiOFeO(填“<”、“=”或“>”)。

(4)CuCl的鹽酸溶液能吸收C0生成復合物氯化厥基亞銅

[Cu2C12(CO)2?2H20],其結(jié)構(gòu)如圖。下列說法不正確的是。(填

標號)

A.該復合物中存在化學健類型只有離子鍵、配位鍵

B.該復合物中Cl原子的雜化類型為sp3

C.該復合物中只有CO和H20作為配位體

D.CO與N2的價電子總數(shù)相同，其結(jié)構(gòu)式為C三。

(5)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。

已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2+形成

配離子，其原因是。

解析：(1)基態(tài)鋁原子的價電子排布式是特例：3d54slo(2)①

反應式中非金屬元素有三種：0、C、C1,它們的電負性由大到小順序

是0>Cl>C；②常溫時CrO2c12為液體，說明熔點低，所以固態(tài)

CrO2c12屬于分子晶體；③C0C12分子中有1個C=0鍵和2個C—C1

鍵，故。鍵和“鍵的個數(shù)比為3：1。(3)Ni0與FeO都是離子晶體，

熔點高低由晶格能大小決定，Ni2+的離子半徑小于Fe2+的離子半徑,

則NiO的晶格能大于FeO的晶格能，所以熔點：NiO>Fe0o(4)復合

物氯化魏基亞銅屬于配合物，存在離子鍵、配位鍵、極性共價鍵等，

配位體有CO、H20和Cl原子，C1原子的雜化類型為sp3,CO與N2

屬于等電子體結(jié)構(gòu)相似，故結(jié)構(gòu)式為C=0。應選AC。(5)N、F、H

三元素的電負性：F>N>H,在NF3中，共用電子對偏向F原子，偏

離N原子，使得N原子上的孤對電子難與Cu2+形成配位鍵。

現(xiàn)場體驗：

1.(2013?重慶高考9)下列排序正確的是()

A.酸性：H2C03<C6H50H<CH3C00H

B.堿性：Ba(0H)2<Ca(0H)2<K0H

C.熔點：MgBr2<SiC14<BN

D.沸點：PH3<NH3<H20

2.(2013?上海高考4)下列變化需克服相同類型作用力的是

()

A.碘和干冰的升華B.硅和C60的熔化

C.氯化氫和氯化鉀的溶解D.漠和汞的氣化

答案：1.D2.A

【專題強化訓練】

1.(2013?廈門模擬31)科技日報報道:輝鋁(MoS2)在納米電

子設備制造領域比硅或富勒烯(如C60)更有優(yōu)勢。從不同角度觀察

MoS2的晶體結(jié)構(gòu)見下圖。已知：Mo位于第五周期VIB族。

(1)晶體硅中硅原子的軌道雜化類型為O

(2)電負性：C—S(填“>”或“<”)。

(3)晶體硅和MoS2比較，熔點較高的是o

(4)Mo元素基態(tài)原子的價電子排布式為

(5)根據(jù)MoS2的晶體結(jié)構(gòu)回答：

①每個Mo原子周圍距離最近的S原子數(shù)目為o

②M。與S之間的化學鍵為(填序號)。

A.極性鍵B.非極性鍵C.配位鍵D.金屬鍵E.范德華

力

③MoS2納米粒子具有優(yōu)異的潤滑性能，其原因是。

2.（2013?福建高考31節(jié)選）（DNF3可由NH3和F2在Cu催化

劑存在下反應直接得到：&吸+3NH&F

上述化學方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有（填

序號）。

a.離子晶體b.分子晶體c.原子晶體d.金屬晶體

（2）BF3與一定量水形成（H20）2-BF3晶體Q,Q在一定條件下可

轉(zhuǎn)化為R：

哈??嗑卜筆辛網(wǎng)H喇

QR

①晶體Q中各種微粒間的作用力下邙y_____（填序號）。

工離子鍵b.共價健ch石廟d.金屬鍵e.氧鈍￡范德華力

②R中陽離子的空間構(gòu)型為,陰離子的中心原子軌道采用

雜化。

（3）已知苯酚（CXH）具有弱酸性，其Ka=l.1X10-10；水楊酸

第一級電離形成的離子［4H能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相

同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2（水楊酸）Ka（苯酚）（填“〉”或

“<”），其原因是O

【參考答案】

1.(1)sp3(2)<(3)晶體硅(4)4d55slo(5)①6②

AC③MoS2具有層狀結(jié)構(gòu)，M。與S同層間以共價鍵結(jié)合，層與層之

間通過范德華力結(jié)合，外力作用時，層與層之間易發(fā)生相對滑動。

coo?

2.(1)abd(2)①ad②三角錐形sp3(3)>15H

中形成分子內(nèi)氫鍵，使其更難電離出H+離子

四、元素周期表中“性、位、構(gòu)”的關(guān)系

元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)(金屬性與非金屬性等)

的遞變規(guī)律，周期表的周期、族的劃分以及元素的電離能、電負性、

化合價、原子半徑的變化規(guī)律等，本質(zhì)上均與原子結(jié)構(gòu)(包括電子層

數(shù)、最外層電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、各層電子數(shù)之間的關(guān)系)密切

的關(guān)系，用原子結(jié)構(gòu)的理論解釋同周期、同主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律,

不僅可以深刻理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)”的內(nèi)在聯(lián)系，而

且可以深刻體驗元素周期表在化學學習、科學研究和生產(chǎn)實踐中的應

用價值。

例.(2013?上海高考13)X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原

子的最外層未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其

單質(zhì)；Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等；Z元素+2價陽離

子的核外電子排布與氮原子相同；W元素原子的M層有1個未成對的

P電子。下列有關(guān)這些元素性質(zhì)的說法一定正確的是()

A.X元素的氫化物的水溶液顯堿性

B.Z元素的離子半徑大于W元素的離子半徑

C.Z元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反應

D.Y元素最高價氧化物的晶體具有很高的熔點和沸點

解析：短周期的位置限定了只能在「18號元素中推測，X元素

的單質(zhì)可從液態(tài)空氣獲得，知X為N或0,Y元素原子最外層電子排

布為ns2np2,知Y是C或Si,Z元素+2價陽離子為10電子微粒，知

Z為Mg,W原子有1個未成對的p電子為Al(3s2npl)或Cl(3s23p5)0

N的氫化物的水溶液顯堿性，但。的氫化物的水溶液顯中性(H20)或

弱酸性(H202),選項A錯；A13+的半徑比Mg2+小，選項B錯；氮氣、

氧氣均能與鎂反應，選項C正確；Y元素為C時，C02形成的晶體是

分子晶體，熔沸點低，選項D錯。正確答案為C。

現(xiàn)場體驗：

1.(2013?天津高考3)下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確

的是()

A.IA族與VIIA族元素間可形成共價化合物或離子化合物

B.最高第二周期元素從左到右，正價從+1遞增到+7

C.同主族元素的簡單陰離子還原性越強，水解程度越大

D.同周期金屬元素的化合價越高，其原子失電子能力越強

2.(2011?浙江高考9)X、Y、Z、M、W為五種短周期元素。X、Y、

Z是原子序數(shù)依次遞增的同周期元素，且最外層電子數(shù)之和為15,X

與Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度

為0.76g-L-1；W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的

1/2o下列說法正確的是()

A.原子半徑：W>Z>Y>X>M

B.XZ2、X2M2、W2Z2均為直線型的共價化合物

C.由X元素形成的單質(zhì)不一定是原子晶體

D.由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有

共價鍵

答案：1.A2.C

【專題強化訓練】

1.（2013?廣東高考22）元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的

相對位置如下表所示，其中R單質(zhì)在暗處與H2劇烈化合并發(fā)生爆炸。

則下列判斷正確的是

B.R與Q的電子數(shù)相差26

C.氣杰氫化物穩(wěn)定性：R<T<Q

D.最高價氧化物的水化物的酸性：T>Q

2.（2013?福建高考9）四種短周期元素在周期表中的位置如

下圖，其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是（）

A.原子半徑Z<M

B.Y的最離價氧化物對應水化物的酸性比X的弱

C.X的最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比z的小

D.Z位于元素周期表中第2周期、第VIA族

【參考答案】

1.BD2.B

五、無機物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

研究各類無機物性質(zhì)始終離不開“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本思想，

在高中化學中比比皆是，列舉部分如下：

任何化學反應都有反應熱，這是由于化學反應的微觀本質(zhì)是舊的

化學鍵斷裂和新的化學鍵生成。在化學反應過程中，反應物分子間相

互作用時，舊的化學鍵斷裂，需要吸收能量；當生成物分子生成時,

新的化學鍵形成，需要放出能量。當反應物總鍵能〈生成物總鍵能時,

為放熱反應；當反應物總鍵能〉生成物總鍵能時，為吸熱反應。

金屬鈉與氯氣的化學性質(zhì)都很活潑,這是由于鈉原子最外層僅有

1個電子，氯原子最外層有7個電子，前者易失電子表現(xiàn)出金屬性與

強還原性，后者易得電子表現(xiàn)出非金屬性與強氧化性；又由于最外層

電子相同的緣故，堿金屬、鹵素分別和金屬鈉、氯氣有相似的化學性

質(zhì)。

氧化性、還原性強弱的判斷與微粒結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系，原子最外

層電子數(shù)多，半徑小，容易得到電子，微粒的氧化性強，如同周期：

F>O>N>C,同主族：F>Cl>Br>I；原子最外層電子數(shù)少，半徑大,

容易失去電子，微粒的還原性強，如同周期：Na>Mg>Al,同主族:

Li<Na<K<Rb<Cso

Fe2+既有還原性又有氧化性，這是由于Fe2+的電子排布為3d6,

容易再失1個電子變成3d5半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故還原性較強；Fe2+

遇到強還原劑時也可以得到電子形成3d64s2的結(jié)構(gòu)，故也顯氧化性。

同素異形體之間的性質(zhì)差異，主要決定于單質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同。如

02和03原子個數(shù)不同且分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不同；金剛石、石墨和C60

等原子排列方式不同；白磷和紅磷，白磷(P)分子由4個磷原子構(gòu)成

的正四面體結(jié)構(gòu)，紅磷則是長鏈狀的分子結(jié)構(gòu)。

三類分散系：溶液、膠體、濁液的性質(zhì)差異，就是由于分散質(zhì)微

粒直徑大小不同，分散質(zhì)微粒分別為離子或小分子、大分子或分子集

合體、大量分子集合體造成的。

強酸、弱酸、強酸的酸式鹽如NaHS04、強酸弱堿鹽如A1C13等

溶液顯酸性，是由于溶液中氫離子決定的；強堿、弱堿、強堿弱酸鹽

如Na2c03等溶液顯堿性，是由于氫氧根離子決定的。

無機含氧酸的分子結(jié)構(gòu)決定了酸的元數(shù)和酸性強弱，通常是由羥

o

II

H—O—P—0—H

基(-0H)數(shù)目決定的。如H3P04的結(jié)構(gòu)式為'OH，為三元酸;

o

II

H—O—P—O—H

而亞磷酸H3P03的結(jié)構(gòu)式為H,為二元酸,因此Na2HP03

是正鹽而非酸式鹽。無機含氧酸酸性的化學式可以用X0n(0H)m來表

示無機含氧酸(X代表成酸元素，n代表X0基中的氧原子數(shù)，m代表

0H數(shù))，則n值越大，m值越小，該酸的酸性就越強。如硫酸、磷酸

1422

X?H?

97PE|1574pmH—O—P—O—H

的結(jié)構(gòu)式分別為?H、、0-H,則它

們的酸性：硫酸是強酸，且酸性比磷酸強。

例.(2013?浙江高考28)利用廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe304

膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程如下:

已知：Zn及其化合物的性質(zhì)與A1及其化合物的性質(zhì)相似。

請回答下列問題：

(1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有。

A.去除油污B.溶解鍍鋅層C.去除鐵銹D.鈍化

(2)調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn(0H)2沉淀，為制得ZnO,后續(xù)操

作步驟是。

(3)由溶液B制得Fe304膠體粒子的過程中，須持續(xù)通入N2,其

原因是。

(4)Fe304膠體粒子能否用減壓過濾法實現(xiàn)固液分離？(填

“能”或“不能”)，理由是。

(5)用重鉛酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產(chǎn)物Fe304中的

二價鐵含量。若需配制濃度為0.01000mol?L-1的K2Cr207標準溶

液250mL,應準確稱取K2Cr207g［保留4位有效數(shù)字，已知

M（K2Cr207）=294.0g?mol-1］。配制該標準溶液時，下列儀器不必

要用到的有。（用編號表示）

①電子天平②燒杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥膠頭

滴管⑦移液管

（6）滴定操作中，如果滴定前裝有K2Cr207標準溶液的滴定管尖

嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失，則滴定結(jié)果將（填“偏

大”、“偏小”或“不變”）O

解析：U）廢舊鍍鋅鐵皮表面有油污和鍍鋅層，沒有鐵銹，也不

會發(fā)生鈍化。應選A、Bo（2）Zn（0H）2沉淀類似于氫氧化鋁的性質(zhì),

因此需進行抽濾、洗滌、灼燒后得到ZnO。（3）N2性質(zhì)穩(wěn)定，在N2

氣氛下，可防止Fe2+被氧化。（4）不能，因為膠體粒子太小，減壓

過濾時溶液和膠粒都會透過濾紙。（5）0.01000mol?L-1X0.25LX

294.0g?mol-1=0.7350g；由于使用電子天平稱量，就不需要使用

量筒，配制過程也不需要移液管，故選③⑦。（6）由于氣泡占據(jù)一

定的體積，會導致計算數(shù)據(jù)偏大。

現(xiàn)場體驗：

1.（2013?江蘇高考4）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應用正確的是

（）

A.液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑

B.二氧化硅不與強酸反應，可用石英器皿盛放氫氟酸

C.生石灰能與水反應，可用來干燥氯氣

D.氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁

2.（2013?全國高考9）短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次

增大，其簡單離子都能破壞水的電離平衡的是（）

A.W2-、X+B.X+、Y3+

C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-

答案：1.A2,C

【專題強化訓練】

1.（2013?天津高考7）X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子

序數(shù)依次增大。X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0；Q與X

同主族；Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。

請回答下列問題：

（1）五種元素原子半徑由大到小的順序是（寫元素符號）。

（2）X與Y能形成多種化合物，其中既含極性鍵又含非極性鍵，

且相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)（寫分子式）。

（3）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

?'B（在水溶液中進行）

其中C是溶于水顯酸性的氣體；D是

淡黃色固體。寫出C的結(jié)構(gòu)式；。的電子式。

①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則A的化學

式為。由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式。

②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿

性。用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因。A、B濃度均為

0.lmol-L-l的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是；常溫下,

在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時，溶質(zhì)的主要成分有。

2.(2013?上海高考27-30)謨主要以Br-形式存在于海水中，海

水呈弱堿性。工業(yè)上制備的Br2的操作步驟為：

①一定條件下，將C12通入濃縮的海水中，生成Br2

②利用熱空氣將Br2吹出，并用濃Na2c03溶液吸收，生成NaBr、

NaBr03等

③用硫酸酸化步驟②得到的混合物

完成下列填空：

(DC12氧化Br-應在條件下進行，目的是為了避

免。

(2)Br2可用熱空氣吹出，其原因是。

(3)寫出步驟③所發(fā)生的化學反應方程式。

用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是。步驟②的產(chǎn)品有時

運輸?shù)侥康牡睾笤偎峄?，主要是因為?/p>

(4)為了除去工業(yè)Br2中微量的C12,可向工業(yè)Br2中。

a.通入HBrb.加入Na2c03溶液c,加入NaBr溶液d.加

入Na2SO3溶液

【參考答案】

1.⑴Na>Al>C>0>H(2)C2H2(3)。C。，71@占M

①NaA102A102-+2H20+C02==Al(OH)3+HC03-或

2A102-+3H20+C02==2Al(OH)3+C032-②C032-+H20=HC03-+0H-

c(Na+)>c(HC03-)>c(C032-)>c(OH-)>c(H+)NaHC03、NaCl、

C02

2.(1)通風櫥，污染環(huán)境(2)Br2易揮發(fā)

(3)3H2S04+5NaBr+NaBr03==3Na2S04+3Br2+3H20(4)c

六、有機物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

有機物的組成元素雖然簡單，但種類繁多，有機物分子中原子個

數(shù)較多，重復結(jié)構(gòu)也多，因此，研究各類有機物性質(zhì)不僅更需要“結(jié)

構(gòu)決定性質(zhì)”的基本思想，而且全面滲透結(jié)構(gòu)思想理解各類有機物性

質(zhì)、變化等。

有機物分子結(jié)構(gòu)中存在著很多位置相似、作用相同的基團或原

子，這就是有機物中的等效結(jié)構(gòu)。如等效氫原子確定：①同一個碳原

子上的氫原子完全對稱。②與同一個碳原子相連的甲基上的氫原子完

全對稱。③結(jié)構(gòu)對稱的碳原子上的氫原子完全對稱。掌握了這些等效

結(jié)構(gòu)，有助于辨析同分異構(gòu)體與判斷同分異構(gòu)體種類、數(shù)目。

有機物的熔沸點和溶解性等物理性質(zhì)與有機物的相對分子質(zhì)量、

分子極性、分子形狀、官能團結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)因素有密切的關(guān)系。如熔沸

點，有機物分子的熔沸點通常隨相對分子質(zhì)量的增加而升高，對同系

物來說，其熔沸點隨碳原子數(shù)增加而升高。對屬于同類物質(zhì)的同分異

構(gòu)體，其熔沸點通常隨支鏈的增多而減小，如沸點：正戊烷>異戊烷

>新戊烷。有些官能團可使分子之間能形成氫鍵,則熔沸點相對就高,

如CH3CH20H分子間可形成氫鍵，沸點比它的同分異構(gòu)體CH30CH3要

高。又如溶解性，官能團中一OH、一CHO、一COOH、一S03H、酮基等

屬于親水基團，而屬基一R、一N02、一X、酯鍵等屬于憎水基團，一

種有機物含有親水基團越多，水溶性就越好,含有憎水基團越多越大,

則水溶性就越小。因此，低級的醇、醛、酮、酸等都可溶于水的；而

燒基較大的醇、醛、酮、酸溶水性就差；所有的燒、硝基化合物、鹵

代燒、酯類等都難溶于水。再如多羥基醛（如葡萄糖）等也可溶于水。

各類有機物化學性質(zhì)的學習，總是按照代表物的官能團結(jié)構(gòu)類推

整個同系物系列的學習，有什么樣官能團就可以表現(xiàn)出什么樣的化學

性質(zhì)。如碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)、鹵原子、醇羥基、酚羥基、覆

基、醛基、酮基、酯基、氨基等官能團分別決定了烯浸、塊沙、苯及

其同系物、鹵代燒、醇、酚、竣酸、醛、酮、酯、胺等各類有機物的

化學性質(zhì)。如乙醇分子結(jié)構(gòu)的斷鍵與化學性質(zhì)關(guān)系（見下圖）：與Na

的置換反應，與浚酸的酯化反應均是①處斷裂；與氫鹵酸的取代反應

是②處斷裂；170七時濃硫酸脫水成烯發(fā)生消去反應②、④處同時斷

裂；140℃時濃硫酸脫水成醍是①處（一分子）及②處（另一分子）斷裂;

催化氧化成乙醛是①與③處同時斷裂。

HH

—

④—②①

cO-H

—

C一

H-

m整

有機物同分異構(gòu)體的組成雖相同，但分子結(jié)構(gòu)不同，故決定了同

類有機物性質(zhì)上有差異、不同類有機物性質(zhì)上明顯不同。如正丁醇與

異丁醇均可發(fā)生與鈉置換、取代、消去、酯化等反應，正丁醇還可發(fā)

生脫氫氧化反應，但由于異丁醇的a-C上沒有H原子，故不發(fā)生脫

氫氧化。而與正丁醇屬于同分異構(gòu)的不同類型有機物乙醛，則性質(zhì)大

庭相徑。

有機物分子中相連或相鄰的官能團之間會產(chǎn)生相互影響而導致

性質(zhì)差異。如苯的硝化與甲苯、苯酚的硝化產(chǎn)物有差異，正是由于苯

環(huán)受到甲基（或羥基）的影響使苯環(huán)上和甲基（或羥基）處于鄰、對位的

氫原子變得活潑易被取代。反之，甲苯、苯酚中的苯環(huán)也影響甲基、

羥基，使得二者均能被酸性KMnO4溶液氧化。苯酚中的苯環(huán)與羥基因

相互影響使苯環(huán)更易發(fā)生鹵代、羥基氫更易被置換等。這些均是原子

或原子團之間相互影響造成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的結(jié)果。

高分子材料的性能與組成結(jié)構(gòu)的依賴關(guān)系。高分子化合物同樣的

單體即化學組成完全相同，線性結(jié)構(gòu)與體形結(jié)構(gòu)、鏈結(jié)構(gòu)或取代基空

間取向不同、直鏈與支鏈，或支鏈長短不同等，其性能也就不同。

例.（2013?福建高考32）已知：R—O一定條件，RYD^HO

為合成某種液晶材料的中間體M,有人提出如下不同的合成途

徑：

CH1cHeH,ClhCHaCIi,3cH,CH皿CH,

|AH/Ns0—八LUA1H,?乙flfCO,HQ人

初一、加壓，寸■加熱、加樂V.2H“0（）二--條件

CHOCH2OHCH20H

AMBCD

（1）常溫下，下列物質(zhì)能與A發(fā)生反應的有（填序號）

a.苯b.Br2/CC14c.乙酸乙酯d.KMnO4/H+溶液

（2）M中官能團的名稱是—，由C-B反應類型為o

(3)由A催化加氫生成M的過程中，可能有中間生成物

MCHW’QCH

。和_(寫結(jié)構(gòu)簡式)生成。

(4)檢驗B中是否含有C可選用的試劑是(任寫一種名稱)。

(5)物質(zhì)B也可由C10H13C1與NaOH水溶液共熱生成，C10H13C1

的結(jié)構(gòu)簡式為O

(6)C的一種同分異構(gòu)體E具有如下特點：

a.分子中含一OCH3cH3b.苯環(huán)上只有兩種化學環(huán)境不同的氫

原子

寫出E在一定條件下發(fā)生加聚反應的化學方程式

解析：(D有機物A含有醛基官能團以及苯環(huán)上的側(cè)鏈均能被

KMnO4/H+溶液氧化，醛基也會被Br2氧化，故選b、d。(2)M中官能

團是醇羥基；由于D轉(zhuǎn)變?yōu)锽是在丙苯的對位上引入醛基，由C-B

的反應是由醛基轉(zhuǎn)變?yōu)榇剂u基，故反應類型為還原反應或加成反應。

(3)由A催化加氫生成M的過程中，可能有的中間生成物應為

CIUCILClhYX^HO的同分異構(gòu)體：CI^CIhCH,-^-C^OH

(4)檢驗B中是否含有C就是檢驗有無醛基，故可選用的試劑

為銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液。(5)B可由C10H13C1與NaOH水

溶液共熱生成，即鹵代涇水解生成相應的醇，該鹵代煌的結(jié)構(gòu)簡式為：

CH,CHiClijCH<1

(6)C的一種同分異構(gòu)體E符合分子中含一OCH3cH3與苯環(huán)上只有

兩種化學環(huán)境不同的氫原子的條件，必須是兩個取代基在對位的位置

方可對稱，且另一取代基只能為乙烯基：-CH=CH2,E在一定條件

下發(fā)生的加聚反應為:

現(xiàn)場體驗：

1.（2013?江蘇高考12）藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸和對乙酰氨

基酚在一定條件下反應制得：

COOH/=\VNH-CO-CH,

+HO-6^-NH-CO-CH,-----?fJy+H：O

O-CO-CH,CO-CH,

a乙脫水楊酸對乙酰兼A的貝諾施

下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.貝諾酯分子中有三種含氧官能團

B.可用FeC13溶液區(qū)別乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚

C.乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚均能與NaHC03溶液反應

D.貝諾酯與足量NaOH溶液共熱，最終生成乙酰水楊酸鈉和對

乙酰氨基酚鈉

2.（2013?全國高考12）分子式為C5H1002的有機物在酸性條件

下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構(gòu)，這些醇和酸重新組合可形成

的酯共有（）

A.15種