高考化學(xué)資料7

化學(xué)資料 - 1 - 用十字消去法解離子推斷題 十字消去法是一類離子推斷題的解法，采用“十字消去”可縮小未知物質(zhì)的范圍，以便于利用題給條件確定物質(zhì)，找出正確答案。下面通過具體實(shí)例加以說明。 例：有 A、 B、 C、 D、 E 五種溶液，它們的陽離子分別是 陰離子分別是 都不重復(fù) ，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 1 C 溶液中加入純鐵粉 ，溶液質(zhì)量增加。 2 A、 E 溶液都呈堿性。測得 01 L 的 3。 3 在 現(xiàn)沉淀，繼續(xù)加入氨水，沉淀消失。 4 在 D 溶液中加入硝酸鋇溶液，無現(xiàn)象。 由上述現(xiàn)象可推知各種溶液中所含的陰、陽離子是 溶 液 A B C D E 陽離子 陰離子 解析：由于題中陰、陽離子不能重復(fù)出現(xiàn)，可采用“十字消去法”求解。把陰離子寫成一縱行，陽離子寫成一橫排，一種陰離子與一種陽離子可組成一種物質(zhì)，不溶于水的用“ ”劃之。銀鹽中只有 于水，故可排除其余銀鹽和硝酸鹽，以“ ”劃之。碳酸鹽只可能是 余碳酸鹽以“ ”劃之。此時(shí)， 與之結(jié)合生成強(qiáng)堿的就是 H2，其余鋇鹽和堿又劃去，構(gòu)成十字交叉，最后剩下 如下圖所示 因此，按物質(zhì)溶于水，通過邏輯推斷，得出 7 種物質(zhì)： H2、 。 由題意 2可知 強(qiáng)堿弱酸鹽，即 E 是強(qiáng)堿，即 H2；由 3知 可溶性的銀鹽只有 1知 C 應(yīng)含 故 D 應(yīng)含 再由 4知 D 中無 故 D 是 C 是 。 結(jié)論： 溶 液 A B C D E 陽離子 陰離子 運(yùn)用“十字消去法”解實(shí)驗(yàn)推斷題應(yīng)注意題目的特點(diǎn)和方法： 1 每種離子只能出現(xiàn)一次，否則不能應(yīng)用此法； 2 所推斷的物質(zhì)是溶于水的化合物，這樣才能排除不溶物，縮小供選擇的物質(zhì)范圍； 3 離子推斷中，只要有 必是 為銀鹽中只有 于水。由此可排除其它銀鹽和硝酸鹽，這點(diǎn)是不可忽視的。 4 應(yīng)先考慮生成難溶物多的離子，后考慮生成難溶物少的離子，這樣便于排除不溶物，減少寫出的物質(zhì)數(shù)目。 5 如果 運(yùn)用“十字消去法”后得出的物質(zhì)種數(shù)，大于題中要推斷的物質(zhì)數(shù)目時(shí)，就必須結(jié)合題中有關(guān)條件加以分析，給予肯定或否定。 例 2可溶性離子化合物 A、 B、 C、 D，分別由以下陰、陽離子中的各一種構(gòu)成 每種離子只可選一次 。陽離子： 、 4陰離子： 把等質(zhì)量的 A、 B、 C、 D 溶解于水，配制成相同體積的溶液，則 它們的物質(zhì)的量濃度按 A B C D 的順序排列，可以推測： A ， B ， C ，D 。 解析：可采用十字消去法列出可能的物質(zhì)。 化學(xué)資料 - 2 - M： 度與 M 順序相反。 答案： 由上可知，十字消去法的作用是縮小未知物質(zhì)的范圍，以便于利用題給條件確定物質(zhì)。 例 3有 a、 b、 c、 d、 e 五種無色水溶液，分別由下列一種陰離子和一種陽離子組成 每種溶液中所含的陰、陽離子各不相同 。 陽離子可能是 4 陰離子可能是 1 分別加入氨水， a、 c、 e 都生成沉淀，其中 c 的沉淀溶于過量氨水，加 a、 e 的沉淀中， a 的沉淀溶解， e 的沉淀不溶解； 2 將 d 溶液加入 a、 b、 c、 e 中，只有 e 無沉淀，在生成的各沉淀中分別加鹽酸， a、c 溶液中的沉淀不變， b 溶液中的沉淀消失； 3 將 b、 e 分別加鹽酸，都能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，若將 b、 e 分別加入 b 有氣體放出。 試判斷： 用化學(xué)式填寫 a 是 ， b 是 ， c 是 ， ， e 是 。 4 ； 解析： 用十字消去法列表如下： 排除掉有色的 然后畫十字， 肯定有 寫出 可溶鹽， 能是 能是 剩下的組合可能是：、 ； 、 、 。 再由題給條件畫下 表： a b c d E 加氨水 加氨水至過量 加 加入 d 化學(xué)資料 - 3 - 加 加 由實(shí)驗(yàn) 1知 c 為 a 含 e 含 由實(shí)驗(yàn) 3知產(chǎn)生氣體為 e 為 ， a 為 ， b 為 下的 d 為 本題后面的三種組合中，一般找出一種物質(zhì)，就可確定一組物質(zhì)。 找出 除外 以下幾題供使 用練習(xí)： 1 A、 B、 C、 D 四種可溶性鹽，它們的陽離子可能是 K+、 陰離子可能是 彼此不重復(fù)。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 1 將四種鹽分別配成少量溶液，其中呈現(xiàn)淡綠色的只有 2 向上述溶液中分別加入鹽酸， C 鹽溶液中有沉淀生成， A 鹽溶液中有無色無味的氣體逸出。 試確定： ， ， C 是 ， D 是 。 1 有三種可溶性離子化合物 A、 B、 C，它們分別是由陽離子 4 陰離子 、 、 兩結(jié)合組成。取質(zhì)量相等的 A、 B、 C 分別溶解于水，配成等體積的溶液，這三種溶液的物質(zhì)的量濃度的大小順序是： B A C。 根據(jù)題意回答下列問題： 1 推斷 ， ， C 是 。 2 這三種溶液的 。 3 寫出 溶液混合加熱發(fā)和發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。 4 寫出 B、 C 兩溶液混合發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。 答案： 1 A： B： C： 2 B、 A、 C 3 4 4 3 H3 3實(shí)驗(yàn)室中有 A、 B、 C、 D 四種物質(zhì)，它們由 24 、的八種離子兩兩結(jié)合而 成，這四種物質(zhì)具下表所列的性質(zhì)。 溶解性 水溶液顏色 加入 滴入稀鹽酸 加入 A 易 無色 白色沉淀 白色沉淀 B 易 無色 無沉淀 臭雞蛋氣味氣體 黑色沉淀 C 易 無色 白色沉淀 無現(xiàn)象 白色沉淀 D 易 無色 白色沉淀，無色氣體 無現(xiàn)象 白色沉淀 1 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分別判斷各是什么物質(zhì)： A ， B ， C ， D 。 2 寫出 程式。 答案： 1 2 2H+ 2 注意：下面這個(gè)問題用十字消去法就不行。因?yàn)橄ズ蟛淮_定物質(zhì)太多。 4已知五種電解質(zhì)溶液中分別含有下列陰、陽離子各一種，并且不重復(fù)。 4 H+ 將這五種未知溶液分別標(biāo)記為 A、 B、 C、 E、 D、 E 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如下： 1 在 10 或 10 中滴入數(shù)滴 D，均有沉淀生成； 化學(xué)資料 - 4 - 2 在 10 中滴入數(shù)滴 C 也有沉淀生成； 3 E 與 C 反應(yīng)時(shí)生成的氣體能被 4 反應(yīng)時(shí)生成的氣體能被 C 吸收； 5 為了進(jìn)一步區(qū)分 ，在這兩種溶液中分別滴入其他一種電解質(zhì)溶液 F，結(jié)果 寫出 A F 溶液中各電解質(zhì)的分子式： A ， B ， C ， D ， E ， F 。 分別寫出 反應(yīng)和 反應(yīng)的離子方程式： 反應(yīng)： 。 反應(yīng)： 。 答案： ； 4 2 化學(xué)資料 - 5 - 怎樣解答離子存在與否的推斷題 這些推斷題的解法在于掌握離子的特有反應(yīng)以及離子間的共存情況。在解題之前，應(yīng)對所提供的離子在溶 液中能否大量共存進(jìn)行分析，做到心中有數(shù)。一般來說，離子間能生成沉淀、或氣體、或弱電解質(zhì)，以及能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的，就不能在溶液中大量共存。例如， H+與 ， H+與弱酸根陰離子， 與弱堿陽離子， 、 、 I 、 酸性條件下 ， ， 等等，都不能在溶液中共存。 在具體推斷過程中，要注意以下幾點(diǎn)： 1 把推斷離子的肯定與否定存在結(jié)合起來考慮，不要單打一。 2 推斷過程中，前后的結(jié)論不應(yīng)該矛盾。因此，前面已下結(jié)論的離子，在后面的推斷過程中可不再重?cái)?。若在分析中發(fā)現(xiàn)前后結(jié)論有矛盾，則應(yīng)找出錯(cuò)誤原因。 3 在作推斷結(jié)果時(shí)，應(yīng)該考慮三個(gè)方面，即肯定存在的離子，肯定不存在的離子，不能判定存在與否的離子。并且這三個(gè)方面的離子應(yīng)是互相獨(dú)立的，任何一種離子只能出現(xiàn)一次，不能重復(fù)出現(xiàn) 。當(dāng)然有的題目中不一定三種情況都需要回答，但分析問題時(shí)都應(yīng)該考慮到。 例 1有一瓶澄清的溶液，其中可能含有 、 K+、 和 I 。取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： 1 用 明溶液呈強(qiáng)酸性； 2 取部分溶液，加入少量 振蕩后 ； 3 另取部分溶液，逐滴加入稀 溶液從酸性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性，在滴加過程中及滴加完畢后，溶液中均無沉淀生成； 4 取部分上述堿性溶液，加 白色沉淀生成； 5 將 3得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定： 在該溶液中肯定存在的離子是 ，肯定不存在的離子是 ，還不能確定是否存在的離子是 。 解析： 首先考慮題目所給離子間的共存情況。 I 、 H+在溶液中大量共存。 由步驟 1知，溶液中有大量的 H+，因而可排除 存在。 由步驟 2知， 溶液中含有 I 。 由步驟 3加入 無沉淀生成，可排除弱堿金屬陽離子 當(dāng) 然也排除 的存在。 由步驟 4知，生成的沉淀是 液中含有 由此可排除 當(dāng)然也排除 的存在。 由步驟 5知，產(chǎn)生的氣體是氨氣，故溶液中含有 。 結(jié)論；肯定存在的離子是 、 I ，肯定不存在的離子是 不能確定是否存在的離子是 K+、 、 例 2一種澄清透明的溶液中，可能含有下列離子： K+、 、 、 現(xiàn)做以下實(shí)驗(yàn)： (1) 將溶液滴在藍(lán)色石蕊試紙上，試紙呈紅色； (2) 取少量溶液， 加入用稀 生白色沉淀； (3) 將 (2)中的沉淀過濾，向?yàn)V液中加入 生白色沉淀； (4) 另取溶液，逐滴加入 看到有棕色沉淀生成，且沉淀質(zhì)量不減少。 由此可以推斷： 溶液中肯定存在的離子有 _； 溶液中肯定不存在的離子有 _； 溶液中不可能確定是否存在的離子有 _。 解析： 首先考慮離子間的共存： 不能大量共存。 由 1知該溶液為酸性溶液； 化學(xué)資料 - 6 - 由 2知，溶液中一定有 而否定 存在； 由于 2溶液中加入了 ，對 3中加入 l ； 由 4知，產(chǎn)生的棕色沉淀是 H3，肯定溶液中有 由于加入過量堿后沉淀量沒有減少，說明沒有 答案： K+、 、 、 以上解題過程可概括為：有無要相伴，前定后不管；前后無矛盾，結(jié)論議三方。 怎樣判斷離子方程式的正誤 判斷離子方程式的正誤是一種?？碱}型，其正誤的判斷可根據(jù)書寫離子方程式的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)加以考慮，看是否違背了什么原理或規(guī)則。 1客觀性原理：反應(yīng) 的生成物必須正確。這是書寫化學(xué)方程式必須遵守的基本原則。如鐵與稀鹽酸反應(yīng)，寫成 2H+ 錯(cuò)了，因?yàn)樵摲磻?yīng)只能生成 又如水解，寫成 22S 2也錯(cuò)了，因?yàn)?是分步水解，第一步只能生成 由于中學(xué)化學(xué)里講的是水溶液中的離子反應(yīng)，故不在水溶液里進(jìn)行的反應(yīng)不能寫離子方程式。如銅與濃硫酸的反應(yīng)，濃硫酸中水只有約 2，硫酸大部分都未電離，得到的硫酸銅也不是處于溶解電離狀態(tài)，不能寫成離子方程式。同理，銨鹽 (固體 )與堿 ( 固體 )反應(yīng)制氨氣，氯化鈉固 體與濃硫酸反應(yīng)制氯化氫，硝酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)制硝酸等，都不能寫離子方程式。這也可以看作是違背了客觀性原理。 2等量性原理，即質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后各種元素的原子個(gè)數(shù)應(yīng)該相等。違背這種原理的考題一般較少。 3等電性原理，即電荷守恒定律：反應(yīng)前后離子的電荷數(shù)應(yīng)該相等。這是離子方程式區(qū)別于化學(xué)方程式的一個(gè)顯著特征。如 2 2 H+ 都違背了等電性原理。 4書寫規(guī)則：只有易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì) (即易電離 的物質(zhì) )才能寫離子形式，其余物質(zhì)，包括沉淀 (即難溶物 )、氣體 (即揮發(fā)性物質(zhì) )、弱電解質(zhì) (即難電離的物質(zhì) )、非電解質(zhì)和單質(zhì)都應(yīng)寫原式。如把 H)2、 成 2H+ 把鹽酸、稀硝酸和稀硫酸寫成分子式，這些都違背了書寫規(guī)則。對于微溶物，到底應(yīng)該寫離子形式還是化學(xué)式，總的原則是：清離渾分，左離右分。譬如，澄清石灰水參加反應(yīng)就該寫成離子形式，若是石灰槳或石灰乳就應(yīng)寫化學(xué)式；若是未寫明清濁，則微溶物作為反應(yīng)物時(shí)寫離子形式，作為生成物時(shí)寫化學(xué)式。 5. 組成原則：凡是在離子方程式中沒有出現(xiàn)參加反應(yīng)的離子被部分消去時(shí)， 強(qiáng)電解質(zhì)所電離出的陰、陽離子數(shù)之比必須等于其組成比。如硫酸溶液與氫氧化鋇溶液反應(yīng)，寫成 H+ 違背了 H)2和 如溴化亞鐵溶液中通入過量的氯氣，其離子方程式應(yīng)該是： 2 4 32 26如果寫成了 4 2 34 6就違背了組成原則。 6. 規(guī)范原則：元素符號(hào)、離子符號(hào)及化學(xué)式必須正確書寫；是等號(hào)還是可逆符號(hào)；沉淀符號(hào)和氣體符號(hào)不能漏掉。如制取氫氧化鐵膠體，寫成： 3e( 3H+就是錯(cuò)的，應(yīng)該寫為： 3e(膠體 3H+。另外，把離子電荷寫成了化合價(jià)，等等，都是違背了規(guī)范原則。 7. 數(shù)量關(guān)系：離子方程式要符合題目條件中有關(guān)物質(zhì)的量的關(guān)系。例如，把 112 準(zhǔn)狀況 )0 L _。由于 此就不能寫成 2 2 2知還原性： 故 后氧化 且 1，不可能再氧化溴離子，其離子方程式應(yīng)為： 22 2又如在 H)2溶液中加入過量的 應(yīng)的離子方程式為： 2 2 2 a(溶液，反應(yīng)的離子方程式為： 果把上述兩個(gè)離子方程式寫反了，就違背了量的關(guān)系。 有人可能看出最后這個(gè)離子方程式違背了組成原則， 比不是 1 2，其實(shí)化學(xué)資料 - 7 - 這是由于部分 被消去的結(jié)果。如何來判斷這種情況的正誤呢 ?對于酸式鹽溶液參與 的沉淀反應(yīng)的離子方程式，完全反應(yīng)的物質(zhì)的陰、陽離子數(shù)之比一定與該物質(zhì)的化學(xué)式相符合，過量物質(zhì)的陰、陽離子數(shù)之比則不一定符合其化學(xué)式的組成。 以下是書寫離子方程式中常見的一些問題。 1違背客觀性原理 (1) 檢驗(yàn) 離子方程式寫成： ，因?yàn)?是血紅色溶液，而非沉淀。 (2) 銨鹽溶液與稀堿溶液反應(yīng)： 錯(cuò)了， 因?yàn)榘睔獾娜芙舛群艽螅挥袃烧叩臐馊芤杭訜岱磻?yīng)才能 寫這個(gè)離子方程式；兩者的稀溶液不加熱反應(yīng)，其離子方程式是： (3) 不對；應(yīng)為 違背書寫規(guī)則 (1) 液與 H)2 溶液反應(yīng)不能寫成： ;應(yīng)為 2 H)2 (2) 液與 H)2 溶液反應(yīng)不能寫成 : H+ 個(gè)離子方程式，應(yīng)為 : 2 2H+ 2違背組成原則 (1) 足量的 a(溶液反應(yīng)： 2H+ 2 2 2寫成 1 個(gè) 錯(cuò)了。 下面提供一組判斷離子方程式的正誤的選擇題： 1 下列反應(yīng)的離子方程式正確的是 ( ( A. 氨氣通入醋酸溶液中 B. 澄清的石灰水跟鹽酸反應(yīng) H+ . 碳酸鋇溶于醋酸 2H+ D. 金屬鈉跟水反應(yīng) 22 2 2 1 下列離子方程式書寫正確的是 (上海 C A. 氯化鐵溶液中通入硫化氫氣體 2 2 S B. 碳酸鋇中加入稀硫酸 2H+ . 偏鋁酸鈉溶液中加入過量鹽酸 4H+ 2. 碳酸氫銨溶液中加入過量氫氧化鈉溶液 下列離子方程式 不正確 的是 ( D A. 氨氣通入稀硫酸溶液中 H+ B. 二氧化碳通入碳酸鈉溶液中 2C. 硫酸鋁溶液跟偏鋁酸鈉溶液反應(yīng) 3 6 4H)3 D. 氯氣通入冷的氫氧化鈉溶液中 22 3 下列離子方程式 不正確 的是 ( D A. 氫氧化鋇溶液與鹽酸的反應(yīng) H+ 學(xué)資料 - 8 - B. 三氯化鐵溶液與過量氨水反應(yīng) 3 H)3 3. 小蘇打溶液跟燒堿溶液反應(yīng) . 氯氣能通入冷水中 2H+ 3 下列離子方程式中 不正確 的是 ( A. 碳酸氫鈣溶液跟鹽酸反應(yīng)： 2H+ 22 B. 碘化鉀溶液跟適量溴水反應(yīng)： 2I 2 C. 將金屬鈉加入水中： 2 2 D. 將氯氣通入氯化亞鐵溶液： 2 2 2 6下列化學(xué)方程式或離子方程式正確的是 (北師 D A. 鋁片與燒堿溶液共熱 B. 硫化氫通入醋酸鉛溶液 = 2H+ C. 碳酸氫鈣溶液中加入氫氧化鈉溶液 = . 工業(yè)制硝酸尾氣用氫氧化鈉溶液吸收 2 = 2 下列離子方程式中，書寫正確，且能正確表示復(fù)分解反應(yīng)的是 ( C ) A. 2 2 B. C. H 2 2. 2 2 2 (廣東 8下列反應(yīng)的離子方程式正確的是 ( A. 在氫氧化鋇溶液中加入過量的小蘇打： . 碳酸鈣與醋酸反應(yīng)： 2 2 C. 漂白粉溶液中通入少量 2 2. 明礬水溶液顯酸性： 3H)3 3H+ 9能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是 A A. 硫化亞鐵跟稀鹽酸反應(yīng)： 2H+ B. 氯氣跟水反應(yīng)： 2H+ C. 鈉跟水反應(yīng)： 2 2 H+ D. 硫酸銅溶液跟氫氧化鋇溶液反應(yīng)： 10已知 3642 112 準(zhǔn)狀況 )通入 10 L 的 生反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是 B A. 2 2 B. 2 2 2C. 2 2 22 4 D. 2 4 32 26 化學(xué)資料 - 9 - 11下列反應(yīng)的離子方程式 不正確 的是 A. 醋酸加入氨水： . 銅片插入硝酸銀溶液： . 碳酸鈣加入醋酸： 2 2 . 硫氰化鉀溶液加入三氯化鐵溶液： 2+ 12下 列反應(yīng)的離子方程式正確的是 A. 氯化銨溶于水： 23O+ . 鐵跟鹽酸反應(yīng)： 26H+ 2 3C. 鉀跟冷水反應(yīng)： K 2 K+ D. 氫氧化銅溶于鹽酸： H)2 2H+ 23下列離子方程式中 不正確 的是 . 碳酸氫鈣溶液跟鹽酸反應(yīng)： 2H+ 22 B. 碘化鉀溶液跟適量溴水反應(yīng)： 2I 2 C. 將金屬鈉加入水中： 2 2 D. 將氯氣通入氯化亞鐵溶液中： 2 2 2 14下列離子方程式書寫正確的是 D A 碳酸氫鈣溶液中加入等物質(zhì)的量的氫氧化鈉溶液 2 2 2B 碳酸鈉溶液中加入等物質(zhì)的量的乙酸 2 2 C 液中通入過量的二氧化硫氣體 2 2 用碳棒作電極電解氯化鈉飽和溶液 2 2 解析： A B 2 C 具有氧化性，將生成 2H+ 化學(xué)資料 - 10 - 怎樣確定有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目 一般來 說，已知分子式確定同分異構(gòu)體的數(shù)目，只需寫出碳骨架，而不必把相連的氫原子全部寫出；已知結(jié)構(gòu)簡式確定同分異構(gòu)體數(shù)目，則可用箭頭或用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，而不必將其結(jié)構(gòu)式一一寫出；這樣可以節(jié)約很多時(shí)間。要判斷兩種結(jié)構(gòu)簡式是否互為同分異構(gòu)體，首先要看分子式是否相等，然后看結(jié)構(gòu)是否不同。 1、 等效氫法 烴的一取代物數(shù)目的確定，實(shí)質(zhì)上是看處于不同位置的氫原子數(shù)目?？捎谩暗刃浞ā迸袛?。判斷“等效氫”的三條原則是： 同一碳原子上的氫原子是等效的；如甲烷中的 4 個(gè)氫原子等同。 同一碳原子上所連的甲基是等效的；如新戊烷中的 4 個(gè) 甲基上的 12 個(gè)氫原子等同。 處于對稱位置上的氫原子是等效的。如乙烷中的 6 個(gè)氫原子等同， 2,2,3,3 四甲基丁烷上的 24 個(gè)氫原子等同，苯環(huán)上的 6 個(gè)氫原子等同。 在確定同分異構(gòu)體之前，要先找出對稱面，判斷等效氫，從而確定同分異構(gòu)體數(shù)目。 例 1：下列有機(jī)物的一氯取代物其同分異構(gòu)體的數(shù)目相等的是 ( ) 解析：首先判斷對稱面：和無對稱面，和有鏡面對稱，只需看其中一半即可。然后，看有否連在同一碳原子上的幾個(gè)甲基：中有兩個(gè)甲基連在一碳上，六個(gè)氫原子等效；中有也有兩個(gè)甲基連在同一碳原子上，加上鏡面對稱，應(yīng)有十二個(gè)氫原子等效。最后用箭頭確定不同的氫原子。如下所示，即可知和都有七種同分異構(gòu)體，和都只有 4 種同分異構(gòu)體。應(yīng)選 B、 D。 例 2：含碳原子個(gè)數(shù)為 10 或小于 10 的烷烴中，其一鹵代烷烴不存在同分異構(gòu)體的烷烴共有 ( ) A. 2 種 B. 3 種 C. 4 種 D. 5 種 解析：按照等效氫原則，小于 11 個(gè)碳原子的烷烴中，只有一種一鹵代物的，甲烷和乙烷符合，以及甲烷型的新戊烷和乙烷型的 2,2,3,3 四甲基丁烷符合，共 4 種。故應(yīng)選 C。 2、軸線移動(dòng)法 對于多個(gè)苯環(huán)并在一起的稠環(huán)芳烴，要確定兩者是否為同分異構(gòu)體，則可畫一根軸線，再通過平移或翻轉(zhuǎn)來判斷是否互為同分異構(gòu)體。 化學(xué)資料 - 11 - 例 3：萘分子的結(jié)構(gòu)式可以表示為 或 ，兩者是等同的。苯并 a芘是強(qiáng)致癌物質(zhì) (存在于煙囪灰、煤焦油、燃燒煙草的煙霧和內(nèi)燃機(jī)的尾氣中 )。它的分子由 五個(gè)苯環(huán)并合而成，其結(jié)構(gòu)式可表示為 ( )或 ( )式，這兩者也是等同的?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)式 (A)(D)，其中 (1) 跟 ( )、 ( )式等同的結(jié)構(gòu)式是 _； (2) 跟 ( )、 ( )式是同分異構(gòu)體的是 _。 (19) 解析：首先要看出 C 式中右上邊的環(huán)不是苯環(huán)，因有一個(gè)碳原子連有 2 個(gè)氫原子。其次在連在一條線上的 3 個(gè)苯環(huán)畫一條軸線，如下圖，再移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)便可看出 A、 D 與 ( )、( )式等同，為同一物質(zhì)。 )、 ( )式結(jié)構(gòu)不同，另兩個(gè)苯環(huán)分別在軸線的兩側(cè)，故為同分異構(gòu)體。本題答案是： (1). A、 D (2). B。 3定一移二法 對于二元取代物的同分異構(gòu)體的判斷，可固定一個(gè)取代基位置，再移動(dòng)另一取代基位置以確定同分異構(gòu)體數(shù)目。 例 4：若萘分子中有兩個(gè)氫原子分別被溴原子取代后所形成的化合物的數(shù)目有 ( ) B. 7 C. 8 D. 10 解析：萘分子中兩個(gè)苯環(huán)是等同的，除并在一起的兩個(gè)碳原子外，只存在兩種不同的碳原子， 即 位的和 位的碳原子。定一個(gè) 位的碳原子，再連接其余的 位的和 位的碳原子，這樣形成的二溴代物就有 7 種；定一個(gè) 位的碳原 子， 再連接其余的 位的碳原子，這樣形成的二溴 代物就有 3 種。如圖所示。因此，總共有 10 種， 應(yīng)選 D。 四、排列組合法 例 5：若萘分子中有兩個(gè)氫原子分別被溴原子取代后所形成的化合物的數(shù)目有 ( D ) A. 5 B. 7 C. 8 D. 10 化學(xué)資料 - 12 - 解析：萘環(huán)上只有兩種不同的氫原子： 和 ，二取代物的組合有 3 種情況： ：3 種， ： 4 種， ： 3 種，共 10 種同分異構(gòu)體。 例 6：有三種不同的基團(tuán)，分別為 X、 Y、 Z，若同時(shí)分別取代苯環(huán)上的三個(gè)氫原子，能生成的同分異構(gòu)體數(shù)目是 A A. 10 B. 8 C. 6 D. 4 解析：鄰位 3 種： 間位 6 種： ， ， ， ， ；間位 1 種： XYZ，共有 10 種。 例 7：分子結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè) 個(gè) 一個(gè) 基、一個(gè) 屬于酚類的同分異構(gòu)體有 6 種，其結(jié)構(gòu)簡式為： _、 _、 _、 _、_、 _。 解析：由于是酚類，且只有 3 個(gè)取代基，實(shí)際上是 取代基處于鄰間位，共有 6 種： ， ， ， ， ， 。 例 8： 可簡寫為 。兩個(gè)環(huán)共用 2 個(gè)以上碳原子的多環(huán)烴叫橋環(huán)烴。雙環(huán)橋環(huán)烴的命名是根據(jù)環(huán)上碳原子的總數(shù)稱為二環(huán)某烴。以幾個(gè)碳橋交會(huì)處的兩個(gè)碳原子為橋頭，在環(huán)字后面的方括號(hào)內(nèi)用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明一個(gè)碳橋上碳原子的數(shù)目，幾個(gè)數(shù)字按大小次序列出，數(shù)字之間在下角用逗號(hào)分開。例如： 二環(huán) 2,2,1庚烷 二環(huán) 4,4,0癸烷 分子式： 分子式： 據(jù)上述敘述，回答下列問題： (1) 某橋環(huán)烴的結(jié)構(gòu)簡式為： ， 名稱： _，分子式： _。 (2) 二環(huán)辛烷 (構(gòu)體較多，其中屬于雙環(huán)橋環(huán)烴的異構(gòu)體就有 6 種，它們是： _ _ (3) 上述二環(huán) 2,2,2辛烷的一氯取代物有 _種同分異構(gòu)體 (不考慮空間異構(gòu) )。 此題可從組合上去考慮， 6 種情況為： 5,1,0； 4,2,0； 4,1,1； 3,3,0； 3,2,1； 2,2,2。為2,2,2；為 3,2,1；為 4,1,1；為 5,1,0；所以剩下的兩種就是 4,2,0 和 3,3,0。 化學(xué)資料 - 13 - 答案： (1) 二環(huán) 3,2,2壬烷； (2) (3) 2 例 9：下 面是稠環(huán)芳香烴中蒽和并五苯的結(jié)構(gòu)簡式： 由于取代烴的位置不同，產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱為官能團(tuán)位置異構(gòu)。一氯并五苯有 個(gè)異構(gòu)體；二氯蒽有 填數(shù)字 個(gè)異構(gòu)體。 解析：由下列圖示中可知，并五苯有兩個(gè)對稱面，分子中碳原子上連接的氫原子有 4種位置： 、 、 、 ，故其一氯并五苯應(yīng)有 4 種。蒽也有兩個(gè)對稱面，分子中碳原子上連接有 3 種氫原子： 4 個(gè) 氫原子、 4 個(gè) 氫原子、兩個(gè) 氫原子，按照組合原則， 有 3種， 有 4 種， 有 2 種， 有 3 種， 有 2 種， 有 1 種，一共 有 15 種，故二氯蒽應(yīng)有 15 種。 答案： 4； 15 例 10：某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式為： ；其中屬于芳香醇的同分異構(gòu)體共有 A 3 種 B 4 種 C 5 種 D 6 種 解析：分子式為 考慮為 4 個(gè)側(cè)鏈 有鄰、間、對有 3 種。共 5 種，應(yīng)選 C。 例 11：聯(lián)苯 由兩個(gè)苯環(huán)通過單鍵連接而成。假定二氯連苯分子中 ，苯環(huán)間的單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，理論上由異構(gòu)而形成的二氯聯(lián)苯共有 D A 6 種 B 9 種 C 10 種 D 12 種 解析：每個(gè)苯環(huán)上只有三種不同的 、 、 ，用定一移二法時(shí)要注意等效氫的存在。同一苯環(huán)上有 6 種，不同苯環(huán)間也有 6 種，共 12 種。 化學(xué)資料 - 14 - 如果用排列組合法，則同一苯環(huán)上有 一種， 兩種， 一種， 一種， 一種；不同苯環(huán)間有 一種， 一種， 一種， 一種， 一種， 一種等 6 種。如圖： 化學(xué)資料 - 15 - 怎樣確定原子的電子層排布 一、電子層容量原理 在原子核外電子排布中，每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù)為 2個(gè)規(guī)律在一些無機(jī)化學(xué)教材中叫做最大容量原理。我認(rèn)為，該原理并不能全面反映原子核外電子排布的真實(shí)情況，其一，它只適合于離核近的內(nèi)電子層，且不是最大，而是等于 2二，離核遠(yuǎn)的外電子層，實(shí)際排布的電子數(shù)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 2本不能用此原理來描述。離核近的內(nèi)電子層與離核遠(yuǎn)的外電子層，各有其電子容量的規(guī)律，原子的電子層排布，就是這兩種規(guī)律結(jié)合 而成的。為此，我總結(jié)出內(nèi)電子層和外電子層的各自的容量規(guī)律，并將兩者結(jié)合起來，稱為“電子層容量原理”，其內(nèi)容如下： 設(shè) 為原子的電子層數(shù)， n 為從原子核往外數(shù)的電子層數(shù)， m 為由原子最外層往里數(shù)的電子層數(shù)。 當(dāng) n22時(shí)，為內(nèi)電子層，每個(gè)電子層容納的電子數(shù) 2 當(dāng) n22時(shí)，為外電子層，每個(gè)電子層最多容納的電子數(shù) 2m 12。 核外只有 k 層時(shí)，最多容納 2 個(gè)電子。 由上述兩個(gè)關(guān)系組成的電子層排布如下： 從以 上圖示可知，原子的電子排布是兩頭少，中間多。 應(yīng)用電子層容量原理，可使外電子層不用 2免出現(xiàn)太大偏差。 應(yīng)用外電子層的公式，可以取代中學(xué)教材中的如下規(guī)律： 1 最外層電子數(shù)不超過 8 個(gè) 最外層為 不超過 2 個(gè) 。 2 次外層電子數(shù)不超過 18 個(gè)。 3 外數(shù)第三層電子數(shù)不超過 32 個(gè)。 因?yàn)檫@些規(guī)律可直接從外電子層的公式推出。 稀有氣體原子的電子層排布則是很規(guī)整的相等關(guān)系，其內(nèi)電子層電子數(shù)為 2電子層電子數(shù)為 2m 12，因此，稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 。主族元素的原子，最外層未達(dá)到 2m 12個(gè)電子 即 8 個(gè)電子 ，一般副族元素的原子，最外層和次外層的電子數(shù)均小于 2m 12。原子的電子層數(shù)越多，出現(xiàn)未填滿電子數(shù) 2m 1