馮子光

化學(xué)教師在教學(xué)時(shí)往往會(huì)遇到這樣一類問題：學(xué)生在書寫方程式或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)常常忽視化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境，即化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，從而產(chǎn)生以下的錯(cuò)誤：在強(qiáng)酸性介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生堿性氣體，在強(qiáng)堿性介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生酸性氣體，出現(xiàn)了與題給條件相矛盾的情況，甚至?xí)霈F(xiàn)離子方程式中既有H+又有OH-等。也正是這些細(xì)節(jié)決定成敗，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗、工藝流程的失誤以及學(xué)生考試時(shí)失分。為此，筆者分析總結(jié)如下，供學(xué)生和老師們參考。

一、無機(jī)反應(yīng)中的介質(zhì)

1.離子反應(yīng)中的介質(zhì)

【例1】下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是（）。

①滴入甲基橙顯黃色的溶液中：Na+、NO-3、Cl-、AlO-2、OH-

②pH=11的溶液中：CO2-3、Na+、AlO-2、NO-3

③加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、HCO-3、NO-3、NH+4

④在由水電離出的c（OH-）=10-13mol·L-1的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、I-

⑤能使pH試紙變藍(lán)色的溶液中：Na+、C1-、S2-、ClO-

⑥酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO-3、I-、Cl-

⑦加入苯酚顯紫色的溶液中：NH+4、K+、Cl-、S2-

⑧在pH=0的溶液中：K+、Fe2+、C1-、NO-3

A.②③⑤⑦B.②④⑤

C.①②④⑤D.④⑤⑥⑧

解析：選B。①中甲基橙顯黃色，其pH>4.4，酸、堿、中性都有可能，在酸性中AlO-2、OH-與H+反應(yīng)不能大量共存。③加入Al能放出H2的溶液可能顯強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性，HCO-3在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中都不能大量存在，NH+4在強(qiáng)堿中也不能大量存在。④c（OH-）水=10-13mol·L-1的溶液其pH為13或1，四種離子可以共存。⑤pH試紙顯藍(lán)色的溶液為堿性溶液，無論在酸性還是堿性環(huán)境下ClO-都有強(qiáng)氧化性，能氧化S2-。⑥酸性溶液中NO-3能氧化I-。⑦加入苯酚顯紫色的溶液為酸性溶液，且2Fe3++S2-=2Fe2++S↓。⑧pH=0的溶液為強(qiáng)酸性溶液，3Fe2++NO-3+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O。

2.離子方程式中的介質(zhì)

【例2】寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

（1）硫酸亞鐵溶液中加入硫酸酸化的H2O2溶液；

（2）在強(qiáng)堿性溶液中次氯酸鈉與Fe（OH）3反應(yīng)生成易溶于水的Na2FeO4；

（3）在足量燒堿溶液中水解；

（4）FeSO4溶液久置呈黃色；

（5）少量的SO2通入苯酚鈉溶液中。

解析：（1）很多同學(xué)忽略了硫酸酸化這個(gè)條件，而錯(cuò)寫為：6Fe2++3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe3+，正確的寫法是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。

（2）因?yàn)槿芤撼蕢A性，故：3ClO-+4OH-+2Fe（OH）3=2FeO2-4+3Cl-+5H2O，不能寫成：3ClO-+2Fe（OH）3=2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+。

（3）學(xué)生很容易忽略“足量”二字，錯(cuò)寫為：+OH-△+CH3COO-+H2O。故方程式應(yīng)寫為：+3OH-△+CH3COO-+2H2O。

（4）呈黃色的原因?yàn)镕e2+被氧化成Fe3+，但FeSO4溶液為酸性溶液（水解呈酸性，配制時(shí)要加入少量的稀硫酸），反應(yīng)為4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O。

（5）如果不注意介質(zhì)酸性強(qiáng)弱順序很容易寫成：C6H5O-+SO2+H2O→C6H5OH+HSO-3；但由于HSO-3的酸性大于苯酚，所以正確的寫法是：2C6H5O-+SO2+H2O→2C6H5OH+SO2-3。

3.無機(jī)工藝流程圖中的介質(zhì)

【例3】制取純凈CuCl2·2H2O的生產(chǎn)過程是（）。

（1）將粗CuO（含少量鐵）溶解在足量的稀鹽酸里，加熱、過濾，得到CuCl2（含F(xiàn)eCl2）的溶液，經(jīng)測(cè)定，溶液的 pH為3。

（2）對(duì)（1）的溶液按下列步驟進(jìn)行提純：

已知：①可做氧化劑的物質(zhì)有（A）KMnO4、（B）K2Cr2O7、（C）H2O2、（D）NaClO；

②Cu2+、Fe2+在pH值為4～5時(shí)不水解，而Fe3+卻幾乎全部水解。試回答：

（1）加入的氧化劑X是（答編號(hào)）；加入X的作用是；反應(yīng)的離子方程式是。

（2）物質(zhì)Y是；沉淀Z是。加入Y能形成沉淀Z的原因是。

解析：將介質(zhì)的pH調(diào)為4～5即可將Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3除去，但無法將Cu2+與Fe2+分離，所以應(yīng)先將Fe2+完全氧化成Fe3+，然后再調(diào)節(jié)介質(zhì)的pH。

答案：（1）C；把Fe2+氧化成Fe3+；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（2）CuO或Cu（OH）2或CuCO3或Cu2（OH）2CO3等；Fe（OH）3；CuO與H+反應(yīng)，使溶液的pH升高，促進(jìn)了Fe3+的水解，當(dāng)pH為4～5時(shí)，F(xiàn)e3+幾乎完全水解生成Fe（OH）3。

二、電化學(xué)反應(yīng)中的介質(zhì)

1.原電池中電極反應(yīng)的介質(zhì)

燃料電池：（1）電極：惰性電極。（2）燃料包含H2、烴如CH4、醇如C2H5OH等。（3）電解質(zhì)包含：①酸性電解質(zhì)溶液，如H2SO4溶液；②堿性電解質(zhì)溶液，如KOH溶液；③熔融氧化物，如Y2O3；④熔融碳酸鹽，如K2CO3等。

【例4】以甲烷燃料電池為例來分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法。

（1）酸性條件

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O①endprint

燃料電池正極反應(yīng)：O2+4H++4e-=2H2O②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。

（2）堿性條件

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①；

燃料電池正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4+10OH--8e-=CO2-3+7H2O。

（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2-）

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O①

燃料電池正極反應(yīng)：O2+4e-=2O2-②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

（4）熔融碳酸鹽（如熔融K2CO3）環(huán)境下

電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O；正極電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-=2CO2-3；電池總反應(yīng)-正極電極反應(yīng)式得負(fù)極反應(yīng)式：CH4+4CO2-3-8e-=5CO2+2H2O。

2.電解池中電極反應(yīng)的介質(zhì)

【例5】實(shí)驗(yàn)室制O2需要的催化劑可由石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液得到，其電解時(shí)的陽極反應(yīng)式為：。

解析：介質(zhì)呈酸性，故陽極反應(yīng)式為：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。不能寫成：Mn2++4OH--2e-=MnO2+2H2O，更不能寫成：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

3.可充電電池的電極反應(yīng)的介質(zhì)

【例6】（2005·江蘇）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。3Zn+2K2FeO4+8H2O放電1充電3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列敘述不正確的是（）。

A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2

B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO2-4+4H2O

C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化

D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

解析：選C。放電作用是原電池的功能，其總反應(yīng)式為：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，其負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2，正極反應(yīng)為：FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-，A正確。充電就是發(fā)生電解池反應(yīng)，其總反應(yīng)式為：3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH=3Zn+2K2FeO4+8H2O，其陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO2-4+4H2O，B正確。放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被還原為Fe（OH）3，而不是被氧化，C錯(cuò)誤。根據(jù)正極反應(yīng)式FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-可知，放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)。

三、有機(jī)反應(yīng)和有機(jī)工藝流程圖中的介質(zhì)

【例7】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案從合成（用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）。提示：R-CH=CH2HBr1過氧化物R-CH2-CH2-Br。

示例：乙醇合成乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為：

CH3CH2OH濃硫酸1170℃CH2=CH2高溫高壓1催化劑CH2-CH2]n

解析：此題是2006年江蘇高考化學(xué)試題第23題第（4）小題，學(xué)生主要出錯(cuò)在介質(zhì)問題上，該題在合成中反復(fù)涉及酸堿性介質(zhì)。第一步堿性介質(zhì)中羧酸應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，第二步酸性介質(zhì)中將羧酸鈉轉(zhuǎn)化為羧酸，第三步堿性介質(zhì)中羧酸又轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，最后在濃硫酸作用下將羧酸鈉轉(zhuǎn)化為羧酸，同時(shí)發(fā)生分子內(nèi)酯化。正確的工藝流程圖如下：

很多化學(xué)反應(yīng)是在一定的介質(zhì)中進(jìn)行的，不同介質(zhì)下的化學(xué)反應(yīng)有可能大相徑庭。所以，教師和學(xué)生在分析化學(xué)反應(yīng)、工藝流程圖和做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要特別重視條件對(duì)反應(yīng)的多方面的影響，避免不必要的失誤。

鏈接練習(xí)：

1.下列各組離子在水溶液中能大量共存的是（）。

A.Na+、Ba2+、H+、S2-、ClO-

B.H+、S2-、SO2-3、K+、NO-3

C.H+、Fe2+、Cl-、NO-3、I-

D.Na+、S2-、SO2-3、OH-、NO-3

2.寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

（1）S與NaOH溶液共熱發(fā)生的歧化反應(yīng)。

（2）CH4可以用于設(shè)計(jì)燃料電池，一種甲烷燃料電池的工作原理如右圖所示，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：。

（3）鎂與稀硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物中N元素為-3價(jià)。

（4）Na2FeO2與新制氯水反應(yīng)。

（5）Cl2將Fe（OH）3在KOH溶液中氧化為易溶于水的K2FeO4。

3.在鋁表面著色，先用電解法使鋁表面附上一層氧化鋁。方法是將鋁件作陽極，鐵作陰極，碳酸氫鈉作電解液，進(jìn)行電解。其原理是，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成氫氧化鋁薄膜，薄膜的某些部件存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。試回答：

（1）鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成氫氧化鋁薄膜的電極反應(yīng)式為：。

（2）電解過程中，必須使電解液酸堿性保持相對(duì)穩(wěn)定（不能太大，也不能太小）的原因是：。

（3）電解液碳酸氫鈉溶液會(huì)緩解陰極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)，能說明這一原理的離子方程式為：。

鏈接練習(xí)答案：

1.D。

2.（1）3S+6OH-2S2-+SO2-3+3H2O；（2）CH4-8e-+3H2O+9CO2-3=10HCO-3；

（3）4Mg+10H++NO-3=4Mg2++NH+4+3H2O；（4）2FeO22-+Cl2+8H+=2Fe3++2Cl-+4H2O；

（5）10OH-+3Cl2+2Fe（OH）3=2FeO2-4+6Cl-+8H2O；

3.（1）Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑或Al-3e-+3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑。

（2）氫氧化鋁、氧化鋁均具有兩性，酸堿性太大或太小都會(huì)使之溶解。

（3）HCO-3+OH-=CO2-3+H2O。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

燃料電池正極反應(yīng)：O2+4H++4e-=2H2O②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。

（2）堿性條件

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①；

燃料電池正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4+10OH--8e-=CO2-3+7H2O。

（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2-）

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O①

燃料電池正極反應(yīng)：O2+4e-=2O2-②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

（4）熔融碳酸鹽（如熔融K2CO3）環(huán)境下

電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O；正極電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-=2CO2-3；電池總反應(yīng)-正極電極反應(yīng)式得負(fù)極反應(yīng)式：CH4+4CO2-3-8e-=5CO2+2H2O。

2.電解池中電極反應(yīng)的介質(zhì)

【例5】實(shí)驗(yàn)室制O2需要的催化劑可由石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液得到，其電解時(shí)的陽極反應(yīng)式為：。

解析：介質(zhì)呈酸性，故陽極反應(yīng)式為：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。不能寫成：Mn2++4OH--2e-=MnO2+2H2O，更不能寫成：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

3.可充電電池的電極反應(yīng)的介質(zhì)

【例6】（2005·江蘇）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。3Zn+2K2FeO4+8H2O放電1充電3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列敘述不正確的是（）。

A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2

B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO2-4+4H2O

C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化

D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

解析：選C。放電作用是原電池的功能，其總反應(yīng)式為：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，其負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2，正極反應(yīng)為：FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-，A正確。充電就是發(fā)生電解池反應(yīng)，其總反應(yīng)式為：3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH=3Zn+2K2FeO4+8H2O，其陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO2-4+4H2O，B正確。放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被還原為Fe（OH）3，而不是被氧化，C錯(cuò)誤。根據(jù)正極反應(yīng)式FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-可知，放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)。

三、有機(jī)反應(yīng)和有機(jī)工藝流程圖中的介質(zhì)

【例7】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案從合成（用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）。提示：R-CH=CH2HBr1過氧化物R-CH2-CH2-Br。

示例：乙醇合成乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為：

CH3CH2OH濃硫酸1170℃CH2=CH2高溫高壓1催化劑CH2-CH2]n

解析：此題是2006年江蘇高考化學(xué)試題第23題第（4）小題，學(xué)生主要出錯(cuò)在介質(zhì)問題上，該題在合成中反復(fù)涉及酸堿性介質(zhì)。第一步堿性介質(zhì)中羧酸應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，第二步酸性介質(zhì)中將羧酸鈉轉(zhuǎn)化為羧酸，第三步堿性介質(zhì)中羧酸又轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，最后在濃硫酸作用下將羧酸鈉轉(zhuǎn)化為羧酸，同時(shí)發(fā)生分子內(nèi)酯化。正確的工藝流程圖如下：

很多化學(xué)反應(yīng)是在一定的介質(zhì)中進(jìn)行的，不同介質(zhì)下的化學(xué)反應(yīng)有可能大相徑庭。所以，教師和學(xué)生在分析化學(xué)反應(yīng)、工藝流程圖和做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要特別重視條件對(duì)反應(yīng)的多方面的影響，避免不必要的失誤。

鏈接練習(xí)：

1.下列各組離子在水溶液中能大量共存的是（）。

A.Na+、Ba2+、H+、S2-、ClO-

B.H+、S2-、SO2-3、K+、NO-3

C.H+、Fe2+、Cl-、NO-3、I-

D.Na+、S2-、SO2-3、OH-、NO-3

2.寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

（1）S與NaOH溶液共熱發(fā)生的歧化反應(yīng)。

（2）CH4可以用于設(shè)計(jì)燃料電池，一種甲烷燃料電池的工作原理如右圖所示，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：。

（3）鎂與稀硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物中N元素為-3價(jià)。

（4）Na2FeO2與新制氯水反應(yīng)。

（5）Cl2將Fe（OH）3在KOH溶液中氧化為易溶于水的K2FeO4。

3.在鋁表面著色，先用電解法使鋁表面附上一層氧化鋁。方法是將鋁件作陽極，鐵作陰極，碳酸氫鈉作電解液，進(jìn)行電解。其原理是，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成氫氧化鋁薄膜，薄膜的某些部件存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。試回答：

（1）鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成氫氧化鋁薄膜的電極反應(yīng)式為：。

（2）電解過程中，必須使電解液酸堿性保持相對(duì)穩(wěn)定（不能太大，也不能太?。┑脑蚴牵骸?/p>

（3）電解液碳酸氫鈉溶液會(huì)緩解陰極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)，能說明這一原理的離子方程式為：。

鏈接練習(xí)答案：

1.D。

2.（1）3S+6OH-2S2-+SO2-3+3H2O；（2）CH4-8e-+3H2O+9CO2-3=10HCO-3；

（3）4Mg+10H++NO-3=4Mg2++NH+4+3H2O；（4）2FeO22-+Cl2+8H+=2Fe3++2Cl-+4H2O；

（5）10OH-+3Cl2+2Fe（OH）3=2FeO2-4+6Cl-+8H2O；

3.（1）Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑或Al-3e-+3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑。

（2）氫氧化鋁、氧化鋁均具有兩性，酸堿性太大或太小都會(huì)使之溶解。

（3）HCO-3+OH-=CO2-3+H2O。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

燃料電池正極反應(yīng)：O2+4H++4e-=2H2O②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。

（2）堿性條件

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①；

燃料電池正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4+10OH--8e-=CO2-3+7H2O。

（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2-）

燃料電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O①

燃料電池正極反應(yīng)：O2+4e-=2O2-②

①-②×2得燃料電池負(fù)極反應(yīng)：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。

（4）熔融碳酸鹽（如熔融K2CO3）環(huán)境下

電池總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O；正極電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-=2CO2-3；電池總反應(yīng)-正極電極反應(yīng)式得負(fù)極反應(yīng)式：CH4+4CO2-3-8e-=5CO2+2H2O。

2.電解池中電極反應(yīng)的介質(zhì)

【例5】實(shí)驗(yàn)室制O2需要的催化劑可由石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液得到，其電解時(shí)的陽極反應(yīng)式為：。

解析：介質(zhì)呈酸性，故陽極反應(yīng)式為：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。不能寫成：Mn2++4OH--2e-=MnO2+2H2O，更不能寫成：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

3.可充電電池的電極反應(yīng)的介質(zhì)

【例6】（2005·江蘇）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。3Zn+2K2FeO4+8H2O放電1充電3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列敘述不正確的是（）。

A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2

B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO2-4+4H2O

C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化

D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

解析：選C。放電作用是原電池的功能，其總反應(yīng)式為：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，其負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2，正極反應(yīng)為：FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-，A正確。充電就是發(fā)生電解池反應(yīng)，其總反應(yīng)式為：3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH=3Zn+2K2FeO4+8H2O，其陽極反應(yīng)為：Fe（OH）3+5OH--3e-=FeO2-4+4H2O，B正確。放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被還原為Fe（OH）3，而不是被氧化，C錯(cuò)誤。根據(jù)正極反應(yīng)式FeO2-4+4H2O+3e-=Fe（OH）3+5OH-可知，放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)。

三、有機(jī)反應(yīng)和有機(jī)工藝流程圖中的介質(zhì)

【例7】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案從合成（用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件）。提示：R-CH=CH2HBr1過氧化物R-CH2-CH2-Br。

示例：乙醇合成乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為：

CH3CH2OH濃硫酸1170℃CH2=CH2高溫高壓1催化劑CH2-CH2]n

解析：此題是2006年江蘇高考化學(xué)試題第23題第（4）小題，學(xué)生主要出錯(cuò)在介質(zhì)問題上，該題在合成中反復(fù)涉及酸堿性介質(zhì)。第一步堿性介質(zhì)中羧酸應(yīng)轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，第二步酸性介質(zhì)中將羧酸鈉轉(zhuǎn)化為羧酸，第三步堿性介質(zhì)中羧酸又轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，最后在濃硫酸作用下將羧酸鈉轉(zhuǎn)化為羧酸，同時(shí)發(fā)生分子內(nèi)酯化。正確的工藝流程圖如下：

很多化學(xué)反應(yīng)是在一定的介質(zhì)中進(jìn)行的，不同介質(zhì)下的化學(xué)反應(yīng)有可能大相徑庭。所以，教師和學(xué)生在分析化學(xué)反應(yīng)、工藝流程圖和做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要特別重視條件對(duì)反應(yīng)的多方面的影響，避免不必要的失誤。

鏈接練習(xí)：

1.下列各組離子在水溶液中能大量共存的是（）。

A.Na+、Ba2+、H+、S2-、ClO-

B.H+、S2-、SO2-3、K+、NO-3

C.H+、Fe2+、Cl-、NO-3、I-

D.Na+、S2-、SO2-3、OH-、NO-3

2.寫出下列反應(yīng)的離子方程式：

（1）S與NaOH溶液共熱發(fā)生的歧化反應(yīng)。

（2）CH4可以用于設(shè)計(jì)燃料電池，一種甲烷燃料電池的工作原理如右圖所示，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：。

（3）鎂與稀硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物中N元素為-3價(jià)。

（4）Na2FeO2與新制氯水反應(yīng)。

（5）Cl2將Fe（OH）3在KOH溶液中氧化為易溶于水的K2FeO4。

3.在鋁表面著色，先用電解法使鋁表面附上一層氧化鋁。方法是將鋁件作陽極，鐵作陰極，碳酸氫鈉作電解液，進(jìn)行電解。其原理是，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成氫氧化鋁薄膜，薄膜的某些部件存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。試回答：

（1）鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成氫氧化鋁薄膜的電極反應(yīng)式為：。

（2）電解過程中，必須使電解液酸堿性保持相對(duì)穩(wěn)定（不能太大，也不能太?。┑脑蚴牵?。

（3）電解液碳酸氫鈉溶液會(huì)緩解陰極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)，能說明這一原理的離子方程式為：。

鏈接練習(xí)答案：

1.D。

2.（1）3S+6OH-2S2-+SO2-3+3H2O；（2）CH4-8e-+3H2O+9CO2-3=10HCO-3；

（3）4Mg+10H++NO-3=4Mg2++NH+4+3H2O；（4）2FeO22-+Cl2+8H+=2Fe3++2Cl-+4H2O；

（5）10OH-+3Cl2+2Fe（OH）3=2FeO2-4+6Cl-+8H2O；

3.（1）Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑或Al-3e-+3HCO-3=Al（OH）3↓+3SO2↑。

（2）氫氧化鋁、氧化鋁均具有兩性，酸堿性太大或太小都會(huì)使之溶解。

（3）HCO-3+OH-=CO2-3+H2O。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint