Question

图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中粗框表示初始反应物（反应时加入或生成的水，以及生成沉淀J时的其他产物均已略去）。

请填写下列空白：
（1）物质B是______，F是_______，J是______。
（2）反应①的离子方程式是                       。

Answer 1

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

【错解分析】第（1）问：①F是NaCl，J是AgCl。②F是Fe（正确），但J答成Fe（ClO）₃。
第（2）问：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）问：出现①误区，是由于对题干中“粗框表示初始反应物”理解错了，误认为F仍是饱和食盐水，影响了各步的推断，只好凭主观感觉，写J是AgCl。同时也反映出部分同学的思维能力差，在F是“NaCl”推导不下去的时候，应换一种物质，另行推导，及时调整自己的思路，以求出正确的结果。出现②误区，是由于对溶液中发生的水解反应和离子反应不清楚，未考虑到次氯酸是弱酸（比碳酸的酸性还弱），故NaClO水溶液呈碱性，而Fe³⁺水解，溶液呈酸性，通过水解平衡移动，可得出沉淀物为Fe（OH）₃。也没有考虑到Fe³⁺直接与溶液中OH^-结合，生成Fe（OH）₃沉淀，故导致了失误。
第（2）问：出现①误区，是由于未审清题意，答非所问，误将离子方程式写成化学方程式，导致失误。出现②误区，是由于离子方程式未作配平检查所致。出现③、④误区，是由于对Cl₂与强碱溶液反应的本质未掌握，误认为碱性条件下能生成次氯酸，或把NaClO误认为是弱电解质，导致失误。出现⑤、⑥误区，是由于不掌握离子方程式书写的要点和技能，导致失误。
【正解】审视框图，两个粗框表示初始反应物，第一个粗框中是饱和食盐水，经电解可得NaOH，Cl₂和H₂，这个反应是大家熟知的，但究竟A，B，C各是何物？还要看与之相关的反应才能判断。据B与A反应生成两种产物，而B与C只生成一种产物，可推知：B为Cl₂，C为H₂，A为NaOH。至此反应①的离子方程式就能写出来了。
第二个粗框中是F，F与B反应生成I，F与G反应生成H，且H与B反应又得到I，由此可推知：H，I是同种金属的氯化物，F是变价金属元素的单质。头脑中应立即出现三个熟悉的化学反应：2Fe+3Cl₂2FeCl₃(B+F→I)
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑ （G+F→H）
2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃     （B+H→I）
据此得出F就是Fe的结论。
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溶液呈强碱性；HClO是很弱的酸，又是氧化性很强的酸；Fe²⁺会被氧化成Fe³⁺；Fe³⁺与OH^-在溶液中不能大量共存，会产生Fe（OH）₃沉淀，所以无论是FeCl₃与NaClO溶液混合，还是FeCl₂与NaClO溶液混合，都会得到Fe（OH）₃沉淀（J）。