1、高考化學專題復習-無機結構的分析與判斷技巧金點子：無機結構包括：原子結構、分子結構和晶體結構等。在解答此類試題時，其主要方法與技巧包括：1最外層8電子結構的判斷技巧對于ABn型分子，如果A的化合價的絕對值加最外層電子數等于8，即A原子的最外層為8電子結構，如NH3、PCl3、H2S等。其計算式為：A的化合價+ 最外層電子數 = 8 。2非極性分子的判斷技巧對于ABn型分子，如果A的化合價的絕對值等于最外層電子數，即為非極性分子。如CO2、BF3、PCl5等。其計算式為：A的化合價= 最外層電子數 。3分子結構的分析與判斷技巧常見的無機分子結構有直線形分子(如CO2)、平面三角形分子(如BF3)

2、、彎曲形分子(如H2O)、三角錐形分子(如NH3)等。在解題時，要能將常見的分子構形根據電子排布的相似點，遷移到新的物質中。此類試題主要采用遷移類比法分析。4晶體結構的分析與判斷技巧常見的晶體有離子晶體(NaCl型和CsCl型)、分子晶體(如干冰)、原子晶體(如金剛石、晶體硅、二氧化硅、碳化硅及新型無機非金屬材料)、金屬晶體及過渡型晶體(如石墨)。在解題時，既要能分析其晶體結構，又要能將常見的晶體結構根據題中敘述，遷移到新的物質中。此類試題主要采用遷移類比法分析。經典題：例題1 ：(1999年全國高考)下列各分子中所有原子都滿足最外層為8電子結構的是（ ）ABeCl2 BPCl3 CPCl5

3、DN2方法：利用ABn型分子中價電子排布規律分析求解。 捷徑： 根據金點子中的技法概述1知，屬ABn型分子的有BeCl2、PCl3、PCl5，只有PCl3分子中的P的化合價+3+ 最外層電子數 = 8 。故PCl3分子中P原子的最外層滿足8電子結構，又Cl原子為-1價，也滿足最外層8電子結構，故B符合題設要求。又因N2的電子式是 , 所有原子都滿足最外層為8電子結構。以此得正確答案為BD?？偨Y： BeCl2中Be原子的最外層只有2個電子，所以它不論形成離子化合物還是共價化合物，其最外層電子數都不可能是8。PCl3的電子式可聯系到中學階段所學的NH3分子的結構書寫，即為 。例題2 ：（1999年

4、全國高考）關于晶體的下列說法正確的是 ( ) A在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子B在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子C原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高D分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低方法：從中學范圍內四種類型的晶體綜合分析。捷徑：在金屬晶體中，存在金屬陽離子和自由電子，故B選項錯誤；晶體硅的熔點1410，要比金屬鎢的熔點（3419）低，而金屬汞的熔點（常溫下是液態）又比蔗糖、磷等（常溫下是固態）低。以此說法正確的只有A。總結：部分考生由于對金屬晶體理解不深，錯誤認為：在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子，而出現誤選B的現象較多。例題3 ：（2001年全國高考理科綜合）已知化合物B3N3H6（

5、硼氮苯）與C6H6（苯）的分子結構相似，如右圖：則硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分異構體的數目為 ( )A. 2 B. 3 C. 4 D. 6方法：遷移類比法分析獲解。捷徑：硼氮苯又名無機苯，根據題中信息，其結構與苯相似，也呈平面結構，故鄰、對位二氯代物異構體各有一種，間位二氯代物因出現硼、氮兩種連接方式，故有2種異構體。以此二氯代物異構體共有4種，得答案C 。總結：此題有不少考生，在遷移類比時未能分清無機苯與苯的不同之處，即苯中為6個碳，而無機苯中為N和B，而出現誤選B。例題4 ：（2001年廣東、河南高考）氮化硅（Si3N4）是一種新型的耐高溫耐磨材料，在工業上有廣泛用途，它屬于

6、 （ ）A原子晶體 B分子晶體 C金屬晶體 D離子晶體方法：遷移類比法分析。捷徑：題干提供Si3N4是一種耐高溫耐磨材料。也就是說Si3N4具有高的熔點和硬度，是典型原子晶體具有的物理性質。因此它屬于原子晶體，選A。總結：此題為一新型無機非金屬材料，在解題時要求考生將題中所述物質的性質與晶體的性質相比較。例題 5 ：（1996年全國高考）右圖是石英晶體平面示意圖,它實際上是立體的網狀結構,其中硅、氧原子數之比為 。原硅酸根離子SiO44-的結構可表示為左圖。二聚硅酸根離子Si2O76-中,只有硅氧鍵,它的結構可表示為 。方法：通過題設結構比較分析。捷徑：通過石英晶體的平面示意圖，可以看出一個硅

7、原子周圍有四個氧原子，一個氧原子周圍有二個硅原子，所以在二氧化硅晶體中，硅原子與氧原子的最簡單整數比為12。原硅酸（H4SiO4）的結構可表示為 ，兩個原硅酸分子可發生分子間脫水： 生成二聚原硅酸，二聚原硅酸電離出6個H+后，形成帶6個負電荷的二聚原硅酸根離子，以此二聚硅酸根離子的結構可表示為：總結：二氧化硅的真實結構相當于晶體硅結構中Si與Si之間插入一個氧原子而成。例題 6 ：（1997年全國高考）1996年諾貝化學獎授予對發現C60有重大貢獻的三位科學家.C60分子是形如球狀的多面體(如圖),該結構的建立基于以下考慮:C60分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵;C60分子只含有

8、五邊形和六邊形;多面體的頂點數、面數和棱邊數的關系,遵循歐拉定理:據上所述,可推知C60分子有12個五邊形和20個六邊形,C60分子所含的雙鍵數為30.請回答下列問題:(1)固體C60與金剛石相比較,熔點較高者應是_,理由是：_.(2)試估計C60跟F2在一定條件下,能否發生反應生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_,并簡述其理由：_。(3)通過計算,確定C60分子所含單鍵數.C60分子所含單鍵數為_.(4)C70分子也已制得,它的分子結構模型可以與C60同樣考慮而推知.通過計算確定C70分子中五邊形和六邊形的數目.C70分子中所含五邊形數為_,六邊形數為_.方法：根據題設結構分析，并與

9、金剛石結構比較。捷徑：(1) 因固體C60為分子晶體，而金剛石為原子晶體，兩者相比較,熔點較高者為金剛石。理由是：金剛石屬原子晶體,而固體C60不是,故金剛石熔點較高。(2)因C60分子含30個雙鍵, 與極活潑的F2發生加成反應即可生成C60F60 。也可由歐拉定理計算鍵數(即棱邊數)：:60+(12+20)-2=90C60分子中單鍵為：90-30=60。 (4)設C70分子中五邊形數為x,六邊形數為y。依題意可得方程組:解得：五邊形數x=12,六邊形數y=25?？偨Y：此題在當年高考中屬較難題，部分考生未能正確作答的原因是未能理清C60結構及參于成鍵的電子數之故。例題7 ：（1999年全國高考

10、）(1)中學教材上圖示了NaCl晶體結構，它向三維空間延伸得到完美晶體。 NiO（氧化鎳）晶體的結構與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a×10-8cm，計算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質量為74.7g.mol-1）. (2)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如右圖所示的缺陷：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數之比。 方法：遷移類比法分析。捷徑：（1）1cm3中陰、陽離子

11、總數1.00cm 3/(a×10-8cm)31cm3中 Ni2+O2-離子對數1.00cm3/(a×10-8cm)3×1/2 密度1.00cm3/(a×10-8cm)3×74.7g·mol-1/2×NA1.00cm3/(a×10-8cm)3×74.7g·mol-1/2×6.02×1023mol-1 (62.0/a3)g cm-3。 （2）設1mol Ni0.97O中含Ni3+x mol, Ni2+(0.97-x)mol根據電中性原理得：3x mol + 2(0.97-x)mo

12、l=2×1mol ，解得x=0.06 。Ni2+為(0.97-x)mol=0.91。離子數之比 （Ni3+）:（Ni2+）=0.06:0.91= 6:91 。總結：該題的第(2)問雖不難，僅需通過電中性即可求解，但由于部分考生對題中Ni0.97O不會分析，從而造成無法作答。金鑰匙：例題1 ：用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，同時用射頻電火花噴射氮氣，此時碳、氮原子結合成碳氮化合物薄膜，這種化合物可以比金剛石更堅硬，其原因可能是（ ）A碳、氮原子構成網狀結構的晶體 B碳、氮的單質化學性質均不活潑C碳、氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更短 D氮原子最外層電子數比碳原子多方法：遷移類比分析求解

13、。 捷徑：碳氮化合物比金剛石更堅硬，說明碳氮原子形成的是空間網狀結構的原子晶體，由于氮原子半徑比碳原子半徑小，故NC鍵比CC鍵的鍵長短，鍵能大。答案：AC?？偨Y：鍵長越短，鍵能越大，原子晶體熔沸點越高，硬度越大。例題2 ：Pt（NH3）2呈平面四邊形結構。它可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中溶解度小；另一種為黃綠色，在水中溶解度較大。請在以下方框內畫出相應的固體分子的結構圖，并解釋黃綠色固體在水中溶解度較大的原因。 淡黃色固體 黃綠色固體方法：將此固體的極性與水分子的極性相比較，根據相似者相溶原理分析。 捷徑：水為極性分子，黃綠色固體在水中溶解度較大，根據相似相溶原理，黃綠色固體中分子一定

14、是極性分子，結構不對稱，極性不能抵消，而淡黃色固體中的分子一定是非極性分子，因此，它在水中溶解度才會小。在Pt離子周圍的平面上分布兩種四個微粒，有兩種可能(見右圖)：顯然式極性抵消，為非極性分子，淡黃色固體。式極性不能抵消，為極性分子，黃綠色固體?？偨Y：淡黃色、黃綠色都是固體性質的描述，無需（目前也無法）從結構上解釋。溶解度的不同，才是本題的“題眼”所在。例題3 ：（1）右圖為CO2分子晶體結構的一部分。觀察圖形，試說明每個CO2分子周圍有 個與之緊鄰等距離的CO2分子。（2）試判斷：CO2 CS2 SiO2晶體的沸點由高到低排列的順序是 > > （填寫相應物質的編號）。方法：結構

15、分析與結構比較法。捷徑：（1）以晶體中右面中心上的CO2分子為考查對象，在同一面上，與之相鄰且等距離的CO2分子有4個，向左分析，與之相交的四個垂直面上共有4個CO2分子距離與之相等。再向右延伸，可以想象與之相交的四個垂直面上共有4個CO2分子距離與之相等。故在它的周圍將有12個與之緊鄰且等距的CO2分子。（2）由于SiO2為原子晶體，所以沸點最高，而通常情況下，CO2為氣態，CS2為液態，則沸點CS2高于CO2，因此，沸點>>?？偨Y：此題主要是考查空間思維能力，屬于晶體結構的知識。例題4 ：阿伏加德羅常數是以12g 12C所含有的碳原子數作為標準的，其測定方法有大分子油膜法、電解

16、法等。隨著科學技術的發展，其測定手段越來越多，測定精確度也越來越高。有人設想用NaCl晶體來測定阿伏加德羅常數，已知NaCl晶體的結構如右圖所示，x射線測得NaCl晶體中靠得最近的Na+與Cl間的平均距離為cm。為了測定方便，現僅借助于中學化學實驗室中的常用儀器進行實驗，請設計測定阿伏加德羅常數的整個實驗過程，并寫出測定步驟中所用器材及試劑的名稱。測定過程中所獲得的數據依次用a、b、c表示，用所設計的測定方法及獲得的數據測得的阿伏加德羅常數NA的表達式為NA=_。（因受實驗條件的限制，NaCl很難制得大塊的立方晶體）。方法： 將宏觀與微觀通過體積關系相聯系而獲解。捷徑：根據NaCl晶胞圖知，1

17、個晶胞相當于4個Na+和4個Cl（頂點離子有1/8屬于晶胞、棱上離子有1/4屬于晶胞、面上離子有1/2屬于晶胞、內部離子完全屬于該晶胞），其體積為 (2cm )3=83cm3。借助中學化學實驗中常用儀器測阿伏加德羅常數，可設法獲得一定質量NaCl的體積。因NaCl很難獲得大塊立方晶體，故NaCl晶體體積的確定是此題的難點。聯想到中學化學中的定容容器，以此可采用體積加合法，使NaCl的體積與某種不相溶液體的體積加合后等于某一固定體積來測定NaCl的體積。其測定步驟為：用托盤天平準確稱取ag干燥、純凈的NaCl晶體；將稱得的晶體轉移到100mL的容量瓶中；用酸式滴定管向容量瓶中滴加苯（或其它非極性

18、有機溶劑），不斷振蕩，直至加苯至容量瓶的刻度線，以獲得NaCl晶體的體積bcm3。以此得測定結果：NA= mol1 ?？偨Y：該題以阿伏加德羅常數的獲得為目的，要求考生在充分認識晶胞的基礎上，通過思維的定向、聯想、調用、剖析，將宏觀與微觀巧妙地連在一起。對考生實驗能力、分析能力、創造性設計能力要求都較高。例題5 ：正硅酸根離子和多硅酸根離子結構如下圖所示（圖中“O”表示氧原子，“”表示"Si-O”鍵，“”表示空間結構 ）。表示SiO44-；表示Si2O76-； 表示Si3O108-。若有多硅酸根中硅原子數為n，則離子符號為 。方法：通過數學歸納法或成鍵特點求算。捷徑：方法一：數學歸納法

19、。Si原子個數為1，離子符號：SiO42Si原子個數為2，離子符號：(SiO4+SiO3)(4+2)Si原子個數為3，離子符號：SiO4+(SiO3)2 (4+2×2)Si原子個數為n，離子符號：SiO4+(SiO3)n1 4+2×(n1) 以此得離子符號為：SinO3n+12( n+1) - 。方法二：根據Si的成鍵特點求算。每個硅原子有四根共價鍵，均與氧原子相連，當n個SiO44-縮合時，有n-1個氧原子共用，以此氧原子個數為4n (n 1) = 3n+1 個，電荷為 +4n 2(3n+1) = - 2 ( n+1 ) 。以此得離子符號為：SinO3n+12( n+1)

20、 - ?？偨Y：該題雖然給出了正硅酸根離子和多硅酸根離子的空間結構，但在求算硅原子數為n的離子符號時，仍是抓住n=1、n=2、n=3的離子符號來進行分析。例題6 ：已知LiI晶體結構為NaCl型，實驗測得Li+和I 最鄰近的距離為3.02×1010m，假定I和Li+都是剛性球。試回答下列各問：（1）欲計算得到Li+和I的近似半徑，你還須做何假設？（2）計算Li+、I的近似半徑（3）若用另一方法測得Li+的半徑為6.0×1011m6.8×1011m，試驗證你的假設是否正確。 方法：遷移類比法分析。 捷徑：（1）由于陰陽離子半徑為“接觸”半徑，所以還必須假設離子間相接觸

21、。abc（2）在上述假設下，聯想NaCl晶胞結構，并取其一個面來觀察，得如右圖所示關系。在abc中，因ac= ×2×3.02×1010m=4r(I)4r(I)=2.14×1010m故r(Li+) = 8.80×1011m（3）由于離子間并非接觸，即：3.02×1010r(Li+) + r(I) r(Li+)8.80×1011m，所以假設成立。123456總結：此題要求考生將NaCl的晶體結構遷移到LiI，并與數學知識相聯系。例題7 ：已知Co（NH3）63+的立體結構如右圖。 其中1、2、3、4、5、6處的交點表示NH3分子

22、，且各相鄰的NH3分子間的距離相等，Co3+位于正八面體的中心，若其中2個NH3分子被Cl取代，所形成的Co（NH3）4Cl2+的同分異構體有 種；若其中4個NH3分子被Cl取代，所形成的Co（NH3）2Cl4的同分異構體有 種。方法： 通過正八面體空間結構分析比較獲解。捷徑：在Co（NH3）63+中兩個NH3分子被兩個Cl取代，所形成的Co（NH3）4Cl2+的同分異構體有相鄰和相對兩種。若其中4個NH3分子被4個Cl取代，所形成的Co（NH3）2Cl4的同分異構體與Co（NH3）4Cl2+相同(均為兩同、四不同)，即為2種。總結：本題并不難，但缺乏空間想象力的同學會束手無策。要解答好這類題

23、，就要提高對物質結構的空間想象力。聚寶盆：1利用直觀模型，建立空間概念模型是客觀實物的模擬品，也是對微觀對象想象的類似品。通過模型的“形似”，發揮你的想象力，力求達到“神似”，避免“就是那個樣”的錯誤印象。如在離子化合物一節中，關于“氯化鈉晶體內鈉離子和氯離子在空間交替排列”一句話中的“空間交替排列”很難想象，此時，可通過觀察氯化鈉的晶體結構模型分析。在理解清NaCl的晶體結構后，再與氯化銫晶體結構作比較，便不難得出：雖然氯化鈉與氯化銫化學式相同，但晶體的內部結構卻不同。這樣，通過直觀結構模型，糾正平面結構錯覺，經過數次感性認識，在大腦中逐步建立起正確的、完整的、清晰的立體形象。2抓住空間形象

24、特點 分析空間結構問題在近幾年高考中，經常出現根據一定的空間形象和信息解答一定的結構及有關性質問題。解答此類試題，應認真閱讀題給信息，走出平面思維定勢，進行創造性思維，靈活地將信息空間形象性質有機結合起來，建立完整的立體形象。3解答或分析晶體結構，在絕大多數情況下都可采用遷移類比法。熱身賽：1已知重水和普通水之間能夠發生氫也能發生氫交換，次磷酸(H3PO2)也能發生氫交換，但次磷酸鈉(NaH2PO2)都不跟D2O發生氫交換。由此可知H3PO2的分子結構應是（ ）2兩個原硅酸分子的OH原子團之間可以相互作用而脫去一分子水，如2H4SiO4H2O = H6Si2O7。已知原硅酸的結構如右圖：則在所

25、得的H6Si2O7的分子結構中，含有的硅氧鍵數目為（ ）A5 B6 C7 D83下列說法中正確的是（ ）A凡是高熔點的物質，一定是原子晶體B冰的熔化，碘的升華都有化學健的變化C非極性分子，一定具有非極性鍵D因為II鍵的鍵能小于BrBr鍵的鍵能，故Br2分子比I2分子穩定4下表給出幾種氯化物的熔點和沸點NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔點()80171219068沸點()1465141618057下列敘述跟表中數據一致的是( )(a)氯化鋁加熱時能升華 (b)四氯化硅在室溫下是液體(c)氯化鈉在1500時以蒸氣形式存在 (d)四氯化硅晶體是分子晶體(e)氯化鎂中鍵的強度比氯化鈉中鍵的強度強

26、A(a)(b) B(a)(b)(c) C(a)(b)(c)(d) D(a)(b)(c)(d)(e)5下列有關晶體的敘述中不正確的是 （ ）A氯化鈉晶體中，每個Na（或Cl）周圍緊鄰有6個Cl(或Na+)。B在CsCl晶體中，每個Cs+周圍緊鄰有8個Cl-，而和每個Cs+等距緊鄰的也有8個Cs+。C金剛石網狀結構中，共價鍵形成碳原子環，其中最小的環上有6個碳原子。D在干冰晶體中每個CO2分子周圍緊鄰14個CO2分子。6六十年代美國化學家鮑林提出了一個經驗規則：設含氧酸的化學式為HnROm，其中(mn)為非羥基氧原子數，鮑林認為含氧酸的強弱與非羥基氧原子數(mn)，有如下關系：mn0123含氧酸強

27、度弱酸中強強很強實例HClOH3PO4HNO3HClO4 試簡要回答下列問題：(1)按此規則判斷H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由強到弱的順序為_。(2)按此規則判斷碳酸應屬于_酸，與通常認為的碳酸的強度是否一致？其可能的原因是_。(3)H3PO2（次磷酸）為中強酸，則它的分子結構為_，它為_元酸。O O | |7HOSO（SO3）XSOH（多硫酸）中S的價態為_，連多硫酸鈉 | | O O（Na2SmO6）中S的價態為_。8如圖中直線交匯處的黑點為氯化鈉晶體中鈉離子或氯離子所處的位置(不考慮體積大小)，問：(1)在晶體中每個鈉離子周圍與它最接近的且距離相等的氯離子共有多少個？(2)

28、在晶體中每個鈉離子周圍與它最接近的且距離相等的鈉離子共有多少個？9某離子化合物晶體結構如圖所示，陽離子位于中心，陰離子位于8個頂角，則在該離子化合物晶體中每個陰離子同時吸引_個陽離子，陰陽離子的個數比為_。101994年度諾貝爾化學獎授予為研究臭氧作出特殊貢獻的化學家。O3能吸收有害紫外線，保護人類賴以生存的空間。O3分子的結構如右圖：呈V型，鍵角116.5o。三個原子以一個O原子為中心，與另外兩個O原子分別構成一個非極性共價鍵；中間O原子提供2個電子，旁邊兩個O原子各提供1個電子，構成一個特殊的化學鍵（虛線內部分）三個O原子均等地享有這4個電子。請回答：(1) 臭氧與氧氣的關系是 。(2)

29、下列物質的分子與O3分子的結構最相似的是 。AH2O BCO2 CSO2 DBeCl2(3) 分子中某一原子有1對沒有跟其它原子共用的電子叫做孤對電子，那么O3分子中有 對孤對電子。(4)O3分子是否為極性分子 （填是或否）(5) O3與O2間的轉化是否為氧化還原反應 (6) O3具有強氧化性，它能氧化PbS為PbSO4而O2不能，試配平： PbS + O3 PbSO4 + O211晶體具有規則的幾何外形，晶體中最基本的重復單位被稱為晶胞。中學教材中的NaCl晶體結構圖即為NaCl的一個晶胞。已知FexO晶體的晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，x 1 。實驗測得FexO晶體的密度為：=5.71·cm3，晶胞邊長為：d=4.28×1010m。（1）求FexO中的x的具體數值。x= 。（2）晶體中Fe元素只有+2價和+3價，則n（Fe2+）/n（Fe3+）