等效思想在化学解题中的应用

1、.等效思想在化学解题中的应用等效思想在化学解题中的应用 湖北老河口 安合林 化学试题的解答过程中经常涉及有等效转化思想，可以是过程的等效，也可以是某些量之间的等效，为使同学们更好的掌握等效思想的应用，本文将从如下几个方面谈谈等效思想的应用。 一、等量代换的应用 等量代换可以是式量之间的等效代换如式量：O-CH4NH2等、也可以是电子之间的等效代换如电子数：OCH2-NH等等等。 【例1】现测得某有机物的相对分子质量为58，根据以下条件答复： 假设该有机物只有C、H两种元素组成，那么可能的构造简式为 ； 假设该有机物为烃的含氧衍生物且分子中含有-CH3，那么可能的构造简式有 ； 假设该有机物分子

2、中无-CH3，又无-OH，但能发生银镜反响，那么可能的构造简式有 ； 假设分子中有-OH，无C=C，那么可能的构造简式有 。 解析：根据题目的条件，假设该有机物为烃，那么有58÷14=42，故该烃的分子式为C4H10，其构造简式分别为：CH3CH2CH2CH3、CH3CHCH32；假设该有机物为烃的含氧衍生物，又因式量均为58，且式量有CH4O；故有如下两种情况：C3H6O、C2H2O2；其对应的构造有：CH3CH2CHO、 CH2=CHCH2OH、 -OH、CH3-OCH=CH2、OHCCHO。所以答案如下：CH3CH2CH2CH3、CH3CHCH32；CH3CH2CHO；OHCC

3、HO； -OH。 【例2】3.2g铜与一定量的浓硝酸反响，充分反响后，固体全部溶解，将产生的气体搜集到一试管中，其体积为1.12L标准状况下，现将试管倒置于盛有足量水的水槽中，欲使溶液充满试管，那么通入的氧气的物质的量为 A.0.05mol B.0.025mol C.0.0125mol D.0.0375mol 解析：因铜与浓硝酸反响时，铜完全溶解，同时硝酸的量是一定的，所以产生的气体可能为NO2、N2O4,NO2、NO、N2O4，假设对其进展讨论那么比较费事，假如能根据题目的条件分析，硝酸被复原的过程中得到的电子数应等于铜失去的电子数，而通入氧气使溶液充满试管的过程中氮的氧化物被氧化为硝酸，此

4、时氧气得到的电子数等于原硝酸得到的电子数，故铜失去的电子数等于氧气得到的电子数，所以通入的氧气的物质的量为0.025mol。答案：B。 二、过程等效的应用 【例3】如下图，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y,起始VA=VB=a L，在一样温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生以下反响：Xg+Yg 2Zg+Wg；H>0，到达平衡时，VA=1.2a L。那么以下说法错误的选项是 A.反响开场时，B容器中化学反响速率快 B.A容器中X的转化率为40%，且比B容器中X的转化率大 C.翻开K一段时间达新平衡时，A的体积为1.6a L连通管中体积不计

5、 D.翻开K到达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大 解析：根据上图装置知A容器保持温度和压强一定，所以A容器的容积与A容器内气体的物质的量成正比，设A容器中消耗的X的物质的量为m，那么有n始:n平=V始:V平,即2:2+m=a:1.2a，所以m=0.4mol，故A容器中X的转化率为40%；对B容器来讲，开场时保持温度和体积一定，起始时B容器中各组分的浓度大于A容器中对应组分的浓度，根据浓度对化学反响速率的影响知开场时B容器中的化学反响速率大；欲比较A、B两容器中X的转化率的大小，可做如下假设： 假设过程中A与B为等效平衡，所以X的转化率相等，A扩大容积后，根据上述反响知A中X的转化率增

6、大至40%，B中X的转化率减小，所以题设条件下B中X的转化率小于A中X的转化率。当活塞K翻开后，A、B所组成的容器和原A容器均保持温度和压强一定，且反响物的物质的量之比相等，所以两者为等效平衡，反响达平衡时X的转化率为40%，所以此条件下反响达平衡时，A、B容器的总体积为3.6aL，故A容器的容积为2.6aL。答案：BC。 三、同分异构体书写中的位置等效 【例4】立方烷C8H8的构造为正方体，那么其三氯代物的同分异构体的数目为 A.2种 B.3种 C.4种 D.6种 解析：此题中找立方烷的三氯代物的同分异构体，假设直接求解 比较困难，但此题可以借助于数学工具进展分析，因三个氯原子 取代立方烷中

7、的三个氢原子后的三点未在同一直线上，而这三点 只能形成一个平面，因此可以将此问题转化为正方体中任意取三 点形成的不同的三角形的种数，根据如下图的构造知，形成的 三角形的种数为3种即ABC，ABF，ACE，即立方烷的三 氯代物的同分异构体有3种。 答案：B。 四、价键等效代换 【例5】根据碳为四价，氧是二价，氮是三价，硫是二价，卤素 是一价的法那么判断以下化学式不可能成立的是 A.C8H13O2Br B.C3H7NO3 C.C4H8NO D.C5H6SH 解析：判断无机物的化学式正确与否，可借助于正负化合价的代数和是否为零，而有机物那么不能。但是我们可以从价键或化合价的角度进展等效代换，即将不熟悉的烃及其衍生物的化学式转化为熟悉的烃的化学式。代换时，可将一价的卤素用具有1个未成对电子的-CH3代换，将二价的氧、硫用具有两个未成