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化学反应的类比迁移18例

来源:未知作者:张安荣 点击:所属专题: 化学反应 类比
类比思维能帮助我们认识一类本质相似的问题,找出物质变化遵循的共同规律,是利用“已知”解决“未知”的一种有效策略,达到举一反三、触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。现将中学化学中可类比的部分物质性质举例如下。 1.H 2 O与NH 3 类比 电离:2H 2 O H 3 O

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类比思维能帮助我们认识一类本质相似的问题,找出物质变化遵循的共同规律,是利用“已知”解决“未知”的一种有效策略,达到举一反三、触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。现将中学化学中可类比的部分物质性质举例如下。

1.H2O与NH3类比

电离:2H2O化学反应的类比迁移18例H3O+OH类比电离:2NH3化学反应的类比迁移18例NH4+NH2

反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑; Mg(OH)2化学反应的类比迁移18例MgO+H2O

类比反应:2Na+2NH3(液氨)===2NaNH2+H2↑;3Mg(NH2)2化学反应的类比迁移18例Mg3N2+4NH3↑;

CaO+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+H2O; NH4Cl+NaNH2===NaCl+2NH3↑;Mg3N2+4NH3(液氨)===3Mg(NH2)2

点拨:H2O与NH3属于等电子体,等电子体在结构和性质上都具有一定的相似性。同时,NH4和H3O、NH2和OH、NH2(或N3-)和O2-的性质相似,可进行迁移类推。

2.NH3与PH3类比

反应:NH3+HCl===NH4Cl类比反应:PH3+HI===pH4I

点拨:PH3的结构类似于NH3的结构,与NH3性质相似。

3.NH4Cl与PH4I类比

反应:NH4Cl+KOH化学反应的类比迁移18例NH3↑+KCl+H2O

类比反应:PH4I+KOH化学反应的类比迁移18例PH3↑+KI+H2O

点拔:PH4的结构类似于NH4的结构,PH4的性质可由NH4的性质类推。

4.NH3与N2H4类比

反应:NH3+H===NH4

类比反应:N2H4+H===N2H5;N2H4+2H===N2H62+

点拨:联氨又名肼,结构简式为NH2-NH2,由于分子中2个氮原子上各有1对孤对电子,可与2个H结合而显二元碱的弱碱性。

5.NaH与CaH2等的类比

反应:NaH+H2O===NaOH+H2

类比反应:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑;NH4H===NH3↑+H2

点拨:离子型氢化物如NaH、CaH2、NH4H中的氢为-1价,具有还原性,均可与水中的+1价氢发生归中反应生成H2

6.Mg3N2与Li3N等的类比

(1)反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3

类比反应:Li3N+3H2O==3L iOH↓+NH3↑;Ca3P2+6H2O==3Ca(OH)2↓+2PH3↑;

Ca3As2+6H2O===3Ca(OH2↓+2AsH3↑;AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑;

Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑;Cr2S3+6H2O===2Cr(OH)3↓+3H2S↑;

Mg2Si+4H2O===2Mg(OH)2↓+SiH4↑;GeCl4+3H2O===H2GeO3↓+4HCl;

SnCl4+4H2O===H4SnO4↓+4HCl

(2)反应:Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl

类比反应:Li3N+4HCl===3L iCl+NH4Cl;Ca3P2+6HCl===3CaCl2+2PH3

或Ca3P2+8HCl===3CaCl2+2PH4Cl;Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4

点拨:金属氮化物、磷化物、砷化物等非盐易水解生成金属氢氧化物(或金属的含氧酸)和氢化物,易与盐酸反应生成盐和非金属氢化物,均属于非氧化还原反应。

7.CaC2与Al4C3等的类比

反应:CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2

类比反应:Al4C3+12H2O===4Al(OH)3+3CH4↑;

Be2C+4H2O===2Be(OH)2+CH4↑;Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2+C3H4

点拨:金属碳化物属于离子型化合物,可与水反应发生水解反应,通常生成金属氢氧化物和烃。

8.Na2O2与CaO2等的类比

反应:Na2O2+2H2O===2NaOH +H2O2

类比反应:CaO2+2H2O ===Ca(OH)2+H2O2;2K2O2+2H2O===2KOH+H2O2

点拨:金属过氧化物中均含有过氧键,属于离子化合物,均可与水反应生成金属氢氧化物和过氧化氢,过氧化氢不稳定而分解生成水和氧气。

9.ICl与IBr等的类比

反应:ICl+H2O===HIO+HCl

类比反应:IBr+H2O==HIO+HBr;ICl3+3H2O==H3IO3+3HCl;IF5+3H2O==HIO3+5HF

点拨:卤素互化物的性质类似于卤素单质,比卤素(除氟外)更为活泼,最典型的性质是水解,生成卤素的含氧酸和卤化氢,且均为非氧化还原反应。

10.SiCl4与PCl3等的类比

反应:SiCl4+4H2O===H4SiO4↓+4HCl

类比反应:PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl;PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl;

PI3+3H2O===H3PO3+3HI;BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl;

点拨:部分非金属元素的卤化物可水解生成含氧酸和卤化氢,一般为非氧化还原反应。

11.Na2O2与FeS2类比

反应:Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2;2H2O2===2H2O+O2

类比反应:FeS2+2HCl===FeCl2+H2S2;H2S2===H2S+S↓

点拨:Na2O2与FeS2的结构相似,H2O2的与H2S2的结构相似,四者结构中含有过氧键-O-O-或过硫键-S-S-,其中氧和硫均呈-1价。

12.H2CO3与H2O2类比

反应:H2CO3+NaOH===NaHCO3+H2O;H2CO3+2NaOH===Na2CO3+2H2O

类比反应:H2O2+NaOH===NaHO2+H2O;H2O2+2NaOH===Na2O2+2H2O

点拨:H2O2的电离方程式类似碳酸电离为:H2O2+H2O化学反应的类比迁移18例HO2+H3O

HO2+H2O化学反应的类比迁移18例O22+H3O,H2O2相当于二元弱酸。

13.Cl2与(CN)2等的类比

反应:3Cl2+2Fe化学反应的类比迁移18例2FeCl3;Cl2+H2化学反应的类比迁移18例2HCl;Cl2+H2O ===HCl+HClO;

Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2

类比反应:3(SCN)2+2Fe===2Fe(SCN)3;(CN)2+H2===2HCN;

(CN)2+H2O===HCN+HNO;(SCN)2+H2O===HSCN+HSCNO;

(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO +H2O;Ca(SCN)2+Br2===CaBr2+(SCN)2

点拨:拟卤素与卤素单质X2的性质相似,可以与金属、非金属、H2、水、碱等发生相类似的反应;氧化性强的可生成氧化性弱的;氧化性强弱顺序为:

F2﹥Cl2﹥Br2﹥(CN)2﹥(SCN)2﹥I2

14.HCl与HCN等的类比

反应:4HCl+MnO2化学反应的类比迁移18例MnCl2+Cl2↑+2H2O;HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓

类比反应:4HSCN+MnO2===Mn(SCN)2+(SCN)2+2H2O;HSCN+AgNO3===HNO3+AgSCN↓

点拨:卤化氢的性质与拟卤化氢的性质相似。

15.Cl与CN等的类比

反应:NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓

类比反应:NaCN+AgNO3===NaNO3+AgCN↓

NaSCN+AgNO3===NaNO3+AgSCN↓

点拨:拟卤素相应的阴离子与卤素阴离子X性质相似。

16.CO2与SiO2等的类比

反应:2Mg+CO2化学反应的类比迁移18例2MgO+C

类比反应:2Mg+SiO2化学反应的类比迁移18例2MgO+Si;2Mg+Si化学反应的类比迁移18例Mg2Si ;

2Mg+SO2化学反应的类比迁移18例2MgO+S ;Mg+S化学反应的类比迁移18例MgS ;

4Mg+2NO2化学反应的类比迁移18例4MgO+N2;3Mg+N2化学反应的类比迁移18例Mg3N2

点拨:金属镁不仅可在空气(氧气)中燃烧,而且可在很多氧化性的气体中燃烧,且金属镁还可以与置换生成的非金属单质化合。

17.Al(OH)3与Be(OH)2等的类比

反应:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O

Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]或Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O

类比反应:Be(OH)2+2HCl===BeCl2+2H2O

Be(OH)2+2NaOH===Na2BeO2+2H2OZn(OH)2+2NaOH===Na2ZnO2+2H2O

点拨:根据对角线规则,铍与铝性质相似,氢氧化铍性质类似于氢氧化铝的性质,Zn(OH) 2也为两性氢氧化物。

18.AgOH与Cu(OH)2等的类比

反应:AgNO3+NH3·H2O(不足) ===AgOH↓+NH4NO3

AgNO3+3NH3·H2O(足量) ===[Ag(NH3)2]OH +NH4NO3+2H2O

类比反应:CuSO4+2NH3·H2O(不足) ===Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4

CuSO4+6NH3·H2O(足量)===[Cu(NH3)4](OH)2+(NH4)2SO4+4H2O

ZnsO4+2NH3·H2O(不足)===Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4

ZnsO4+6NH3·H2O(足量)===[Zn(NH3)4](OH)2+(NH4)2SO4+4H2O

点拨:AgOH、Cu(OH)2、Zn(OH)2均可溶于过量的氨水生成可溶性的络合物。

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