类比思维是解答化学竞赛题的基本方法.类比思维包括两方面的含义:(1)联想,即由新信息引起的对已有知识的回忆;(2)类比,在新、旧信息间找相似和相异的地方,即异中求同或同中求异.通过类比思维,在类比中联想,从而升华思维,既有模仿又有创新.
例题.二战结束时,日军在我国遗弃了大量未使用过的毒气弹,芥子气是其中的一种毒气.芥子气的分子式为(clch2ch2)2s.试回答:(1)用系统命名法命名芥子气.(2)芥子气可用两种方法制备.其一是clch2ch2oh与na2s反应,反应产物之一接着与氯化氢反应;其二是ch2=ch2与s2cl2反应,反应物的物质的量比为2∶1.写出化学方程式.(3)用碱液可以解毒.写出其反应式.
解析:(1)芥子气(clch2ch2)2s的系统命名可通过联想与类比得出:
ch3ch2oh乙醇
ch3ch2sh\{乙硫醇ch
3ch2och2ch3乙醚
ch3ch2sch2ch3\{乙硫醚clch
2ch2och2ch2cl二氯乙醚
clch2ch2sch2ch2cl2,2′-\{二氯乙硫醚(
2)对称硫醚的制法
2rx+na2s
→r-s-r+2nax
制备方法之一:
2clch2ch2oh+na2s
→(hoch2ch2)2s+2nacl再联想到r-oh+hcl
→r-cl+h2o可得出:
(hoch2ch2)2s+2hcl
→(clch2ch2)2s+2h2o
制备方法之二:反应物s2cl2(二氯化二硫),其结构为cl-s-s-cl(v型结构),其中cl的氧化数为-1,则s的氧化数为+1.而(clch2ch2)2s中s的氧化数为-2,可知ch2=ch2与s2cl2发生了氧化还原反应.根据题给信息n(ch2=ch2)∶n(s2cl2)=2∶1有
2ch2=ch2+s2cl2
→(clch2ch2)2s+s
(3)芥子气的毒性主要是由氯原子引起的,若能将氯原子通过反应之后转化为cl-,则可以解毒.联想到反应
r-cl+naoh
→roh+nacl
则可得出:
(clch2ch2)2s+naoh
→(hoch2ch2)2s
+2nacl
(摘自《中学生理化报》)