Question

圖中的每一方格表示有關的一種反應物或生成物，其中粗框表示初始反應物（反應時加入或生成的水，以及生成沉淀J時的其他產物均已略去）。

請填寫下列空白：
（1）物質B是______，F是_______，J是______。
（2）反應①的離子方程式是                       。

Answer 1

 （1）Cl₂，Fe，Fe（OH）₃
（2）Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

【錯解分析】第（1）問：①F是NaCl，J是AgCl。②F是Fe（正確），但J答成Fe（ClO）₃。
第（2）問：①Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O。
②Cl₂+OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O。
③Cl₂+2OH^-=Cl^-+HClO。
④Cl₂+2Na⁺+2OH^-=Cl^-+NaClO+H₂O。
⑤Cl₂+2NaOH=Cl^-+ClO^-+H₂O。
⑥Cl₂+2Na⁺+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2Na⁺+H₂O
第（1）問：出現①誤區，是由于對題干中“粗框表示初始反應物”理解錯了，誤認為F仍是飽和食鹽水，影響了各步的推斷，只好憑主觀感覺，寫J是AgCl。同時也反映出部分同學的思維能力差，在F是“NaCl”推導不下去的時候，應換一種物質，另行推導，及時調整自己的思路，以求出正確的結果。出現②誤區，是由于對溶液中發生的水解反應和離子反應不清楚，未考慮到次氯酸是弱酸（比碳酸的酸性還弱），故NaClO水溶液呈堿性，而Fe³⁺水解，溶液呈酸性，通過水解平衡移動，可得出沉淀物為Fe（OH）₃。也沒有考慮到Fe³⁺直接與溶液中OH^-結合，生成Fe（OH）₃沉淀，故導致了失誤。
第（2）問：出現①誤區，是由于未審清題意，答非所問，誤將離子方程式寫成化學方程式，導致失誤。出現②誤區，是由于離子方程式未作配平檢查所致。出現③、④誤區，是由于對Cl₂與強堿溶液反應的本質未掌握，誤認為堿性條件下能生成次氯酸，或把NaClO誤認為是弱電解質，導致失誤。出現⑤、⑥誤區，是由于不掌握離子方程式書寫的要點和技能，導致失誤。
【正解】審視框圖，兩個粗框表示初始反應物，第一個粗框中是飽和食鹽水，經電解可得NaOH，Cl₂和H₂，這個反應是大家熟知的，但究竟A，B，C各是何物？還要看與之相關的反應才能判斷。據B與A反應生成兩種產物，而B與C只生成一種產物，可推知：B為Cl₂，C為H₂，A為NaOH。至此反應①的離子方程式就能寫出來了。
第二個粗框中是F，F與B反應生成I，F與G反應生成H，且H與B反應又得到I，由此可推知：H，I是同種金屬的氯化物，F是變價金屬元素的單質。頭腦中應立即出現三個熟悉的化學反應：2Fe+3Cl₂2FeCl₃(B+F→I)
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑ （G+F→H）
2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃     （B+H→I）
據此得出F就是Fe的結論。
再看I和H，在加入D之后，均得沉淀J，可知D不可能是NaCl，只能是NaClO。NaClO溶液呈強堿性；HClO是很弱的酸，又是氧化性很強的酸；Fe²⁺會被氧化成Fe³⁺；Fe³⁺與OH^-在溶液中不能大量共存，會產生Fe（OH）₃沉淀，所以無論是FeCl₃與NaClO溶液混合，還是FeCl₂與NaClO溶液混合，都會得到Fe（OH）₃沉淀（J）。