次氯酸钠在碱性条件下氧化亚铁离子

原题节选:(2015 安徽卷,10)下列有关NaClO和NaCl混合液的叙述正确的是:

C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为:2Fe2+ + ClO + 2H+ = 2Fe3+ + Cl + H2O

分析:这个选项肯定是错的,因为题目注明是NaClO和NaCl混合液,这个溶液由于NaClO的水解,肯定是呈碱性的。碱性环境中的反应方程式,不可有H+出现。那么选项中的这个离子方程式可不可以是酸性的NaClO氧化Fe2+呢?阿柯觉得也不可能,因为如果是酸性的,那么由于强酸制弱酸原理,肯定会有HClO生成,则方程中应该会出现HClO才对。不扯太远,回到这个题目上。那么C选项的正确离子方程式到底是怎么写呢?

根据氧化还原关系可以列出:Fe2+ + ClO→Fe3+ + Cl

根据价态升降守恒,先配出系数:2Fe2+ + ClO→2Fe3+ + Cl

可以看出上式左边正电荷少于右边,根据离子方程式配平的平衡电荷原则,可以在左边加上H+或者在右边加OH上使两边电荷守恒。

但前面已经分析了,该反应液呈碱性,所以不可能加H+,则是右边加2OH从而得到:2Fe2+ + ClO→2Fe3+ + Cl+ 2OH

得到上式后, 左边少H,碱性环境,就补水(酸性环境,少H补H+),再得到:2Fe2+ + ClO + H2O→2Fe3+ + Cl+ 2OH

别以为上式就是对的,细看一下,式中的Fe3+和OH不共存,应该会得到Fe(OH)3↓ 才对。但如是写成Fe(OH)3↓ 了而原子不守恒了,电荷也不守恒了。

对于此,网上绝大多数的网友都仅是给出正确答案:6Fe2+ + 3ClO + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 4Fe3+ + 3Cl

而对于这个答案到底怎么弄出来的,没有细说。这里关键的Fe3+为什么没有完全形成沉淀?有些网友也说什么碱性不强,Fe3+没有完全沉淀。学生对这种解释显然不能接受!其实我们可以再由OH和Fe3+写出一个离子方程式:Fe3+ + 3OH= Fe(OH)3↓,然后与2Fe2+ + ClO + H2O=2Fe3+ + Cl+ 2OH合并,最小公倍数法消去不共存的OH,可得答案:6Fe2+ + 3ClO + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 4Fe3+ + 3Cl

打赏

暂无评论

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注