以“結構”為主線 讓知識“串珠成鏈”

劉樹載

復雜的事物都是由許許多多小部分構成的，化學基本概念與基本理論同樣如此.“雙基”知識零碎，但在整個中學化學教材中占有極其重要的地位，歷年高考中均占較大比重.若能緊緊抓住“結構”這一主線，深刻理解其涵義，實現以點帶面，綱舉目張，可提高分析問題和解決實際問題的能力.

一、原子結構

例1 中國神舟十一號載人飛船于2016年10月17日7時30分發射.在這次載人航天任務中，中國航天員創造了在軌時間33天的最長紀錄，為建造載人空間站做好準備.據科學家預測，月球的土壤中吸附著數百萬噸的32He，每百噸32He核聚變所釋放出的能量相當于目前人類一年消耗的能量.在地球上，氦元素主要以42He的形式存在.下列說法正確的是（ ）.

解析 元素相同而質量數不同則為同一元素中的不同核素，它們互為同位素.42He只有2個質子，核外只有一個電子層，只有2個電子；32He只有1個中子；42He的最外層電子數為2，但并不是金屬，而是稀有氣體.故只有B說法正確.

點評 原子是由居于原子中心帶正電荷的原子核和核外帶負電荷的電子構成的.原子核由質子和中子構成.所以構成原子的基本粒子是質子、中子和核外電子.質量數（A）=質子數（Z）+中子數（N）.

二、分子結構

例2 下列的敘述中不正確的是（ ）.

A.鹵化氫分子中，鹵素的非金屬性越強，共價鍵的極性越強，穩定性也越強

B.以極性鍵結合的分子，一定是極性分子

C.判斷A2B或AB2型分子是否是極性分子的依據是，具有極性鍵且分子構型不對稱、鍵角小于180°的非直線型結構

D.非極性分子中，各原子間都應以非極性鍵結合

解析 不同種原子間形成的共價為極性鍵.比較HF、HCl、HBr、HI分子中H—X極性鍵強弱，取決于鹵素原子，若非金屬性越強、鍵的極性越強，A是對的.以極性鍵結合的雙原子分子，一定是極性分子，但以極性鍵結合成的多原子分子，也可能是非極性分子.如CO2分子中，兩個C=O鍵（極性鍵）是對稱排列的，兩鍵的極性互相抵消，所以CO2是非極性分子，B錯.判斷其是否是極性分子的根據是必有極性鍵且電荷分布不對稱.A2B型如H2O、H2S等，AB2型如CO2、CS2等，CO2、CS2為直線型，鍵角1800，電荷分布對稱為非極性分子，C正確.多原子分子，其電荷分布對稱，這樣的非極性分子中可以含有極性鍵，D錯.故答案為B、D.

點評 判斷鍵的極性標準是分子中所形成的共價鍵是不是由同種元素形成的.判斷分子是否有極性的標準是分子內正負電荷重心是否重合.若分子中正、負電荷重心重合，該分子一定是非極性分子；否則，是極性分子.而正負電荷重心是否重合，又與分子空間構型等因素有關.因此，分子空間構型和分子內正、負電荷的分布是判斷分子是否有極性的依據.

三、晶體結構

例3 下列說法正確的是（ ）.

A.碘單質的升華過程中，只需克服分子間作用力

B.NH4Cl屬于離子化合物，該物質中只存在離子鍵

C.在N2、CO2和SiO2物質中，都存在共價鍵，它們都是由分子構成

D.金剛石和足球烯（C60）均為原子晶體

解析 碘單質為分子晶體，升華時克服分子間作用力，A正確；NH4Cl中既有離子鍵又有共價鍵，B錯誤；SiO2是原子晶體，由原子構成，C錯誤；足球烯（C60）為分子晶體，D錯誤.答案為 A.

點評 離子晶體的晶格質點是陰、陽離子，質點間的作用力是離子鍵.原子晶體的晶格質點是原子，質點間的作用力是共價鍵.分子晶體的晶格質點是分子，質點間的作用為分子間作用力，即范德華力.金屬晶體的晶格質點是金屬陽離子和自由電子，質點間的作用力是金屬鍵.離子晶體的熔點較高，常在數百至1千余度.原子晶體熔點很高，常在一千度至幾千度.分子晶體熔點低，常在數百度以下至很低溫度.金屬晶體多數熔點高，但也有相當低的.

四、電解質結構

例4 下列敘述正確的是（ ）.

A.NaCl溶液在電流作用下電離成Na+和Cl-

B.溶于水后能電離出H+離子的化合物都是酸

C.BaSO4難溶于水，但BaSO4屬于強電解質

D.CO2溶于水中能部分電離，但CO2不是電解質

解析 本題主要考查電解質的概念.電離是指電解質在溶液中離解成自由移動離子的過程，不需電流作用，A錯.能電離出H+離子的化合物還包括酸式鹽，如KHSO4K++H++SO42-，B錯.BaSO4難溶于水，但并不絕對不溶，極少量溶于水的BaSO4是完全電離的，且熔融狀態下BaSO4完全電離，C正確.CO2溶于水后，存在電離平衡：CO2+H2OH2CO3H++HCO3-，可見所電離出的離子不是由CO2提供，故CO2是非解質，D正確.答案為C、D.

點評 電解質與非電解質、強電解質與弱電解質等概念，容易混淆，應加以仔細辨析，明確其外延.電解質溶液屬于混合體系.因電解質溶液能夠發生電離、水解等反應，使得溶液中存在著多種形式的微粒，微粒的濃度也因此而變化.

五、元素周期表結構

圖1例5 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖1所示，其中W原子的質子數是其最外層電子數的三倍，下列說法正確的是（ ）.

A.原子半徑：Z>W>X>Y

B.元素X、Y、Z、W的最高化合價分別與其主族序數相等

C.最簡單氣態氫化物的熱穩定性：X>Z>W

D.最高價氧化物對應水化物的酸性：X>Z>W

解析 W原子的質子數是其最外層電子數的三倍，所以W是P元素；根據X、Y、Z與W的相對位置，可知X、Y、Z分別是N、O、Si；同周期從左到右半徑減小、同主族從上到下半徑增大，原子半徑：Z>W>X>Y，故A正確；O元素最高化合價分別與其主族序數不相等，故B錯誤；最簡單氣態氫化物的熱穩定性：X>W>Z，故C錯誤；最高價氧化物對應水化物的酸性：X>W>Z，故D錯誤.

答案：A

點評 元素周期表是學習化學的重要工具，必須在理解基礎上加以掌握.元素周期表中共有18個縱行，16個族；主族的序數=最外層電子數=該元素的最高化合價數.7個橫行即7個周期，周期序數=電子層數；每一周期都是以堿金屬元素開始到鹵素，最后以稀有氣體元素結束.

六、分散系結構

例6 下列溶液不具有丁達爾現象的是（ ）.

A.C17H35COONa溶液 B.珂羅酊

C.I2的CCl4溶液D.蛋白質溶液

解析 從字面看來，四種選項似乎都稱溶液，但需注意：解題不能“望文生意”，不抓住原理、規律而盲目猜測.具有丁達爾現象是膠體的特征，C17H35COONa雖然不是高分子化合物，但分散質微粒也已達到膠體范圍，所以工業上油脂經它化反應后加入大量NaCl，發生鹽析，從而達到分離目的，A有丁達爾現象；凡是高分子化合物形成的溶液由于分散質微粒大小已達到膠體范圍，故實際屬膠體；珂羅酊是膠棉（硝酸纖維素酯）的乙醇——乙醚溶液，B、D有丁達爾現象.I2屬于小分子，其CCl4溶液應名付其實，沒有丁達爾現象.答案為C.

點評 分散系是指由一種物質（或幾種物質）以粒子形式分散到另一種物質里所形成的混合物.分散系中分散成粒子的物質叫做分散質；另一種物質叫分散劑.根據分散質微粒的大小，分散系可分為溶液、膠體和濁液（懸濁液和乳濁液）.圖2

七、原電池結構

例7 將一張濾紙剪成四等份，用銅片、鋅片、發光二極管、導線在玻璃片上連接成如圖所示的裝置，在四張濾紙上滴入稀H2SO4直至全部潤濕.下列敘述正確的是（ ）.

A.鋅片上有氣泡，銅片溶解

B.Zn片發生還原反應

C.電子都是從銅片經外電路流向鋅片

D.該裝置至少有兩種形式的能量轉換

解析 鋅為負極，銅為正極，正極上生成氫氣，故A錯誤；鋅為負極，發生氧化反應，故B錯誤；電子從鋅極經外電路流向銅極，故C錯誤；該裝置存在電能、化學能與電能與光能的轉化，故D正確.

答案：D

點評 借助于化學能直接轉變為電能的裝置.化學電池的主要部分是電解質溶液，和浸在溶液中的正極和負極，使用時將兩極用導線接通，就有電流產生，因而獲得電能.命題的熱點在于原電池（或電解池）的電極名稱判斷、電極反應式的書寫.

八、電解池結構

例8 用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如圖3所示（電極材料為石墨）.

下列有關敘述不正確的是（ ）.

A.圖中a極連接電源的負極

B.A口放出的物質是氫氣，C口放出的物質是氧氣

C.b極電極反應式為：SO2-3-2e-+H2OSO42-+2H+

D.電解過程中陰極區堿性明顯增強

解析 A項，Na+移向陰極區，SO2-3移向陽極區，所以a極為陰極，應接電源負極，故A正確；B項，陰極區放電離子為氫離子生成氫氣，陰極電極反應式為2H2O+2e-H2↑+2OH-，A口出來的是氫氣，b極應接電源正極，陽極電極反應式為SO2-3-2e-+H2OSO2-4+2H+，所以A口放出的物質是氫氣，從C口流出的是濃度較大的硫酸，故B錯誤；C項，b為陽極，SO2-3在陽極失去電子變成SO42-，陽極電極反應式為SO2-3-2e-+H2OSO2-4+2H+，故C正確；D項，在陰極區，由于H+放電，破壞水的電離平衡，c（H+）減小，c（OH-）增大，生成NaOH，堿性增強，故D正確.

答案：B

點評 使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解.借助于電流引起氧化還原反應的裝置，也就是把電能轉化為化學能的裝置叫做電解池或電解槽.分析電解過程的思維程序為：（1）首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極；（2）再分析電解質水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組（不要忘記水溶液中的H+和OH-）；（3）排出陰、陽兩極的放電順序.陰極：陽離子放電順序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+.陽極：活潑電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子.