鑲嵌在無機框圖推斷中的電解規(guī)律的應用

楊智謀

在無機框圖推斷中，各物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)換，往往伴有“通電或電解”這樣的反應條件鑲嵌在其中，如同一束強光照亮了突破推斷的道路。解決好這類問題，除了要深諳無機框圖推斷的相關(guān)要領(lǐng)外，還要牢固掌握電解規(guī)律，熟記常見物質(zhì)的電解方程式，如電解氯化鈉溶液等，這樣就會成竹在胸、一路凱歌，直到把推斷進行到底。

一、酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律（惰性電極）

二、電解規(guī)律在解題中的應用

1.常規(guī)單一型： 例1.下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應物或生成物（反應時加入或生成的水以及生成的沉淀）時的其它產(chǎn)物均已略去。

其中Cl2既能與NaOH反應又能與H2反應，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為NaOH，B為Cl2，C為H2，G為HCl，而F、H和I存在著隱形的三角關(guān)系，由H和B（Cl2）→I，G（HCl）+F→H+C（H2）可知F為Fe，H為FeCl2，I為FeCl3；反應①中生成物D要么為NaClO，要么為NaCl，從圖中可知FeCl2和FeCl3均能與D反應生成沉淀J，則確定D為NaClO，ClO-和Fe2+、Fe3+均能發(fā)生雙水解反應生成Fe（OH）2和Fe（OH）3，又NaClO具有強氧化性，使Fe（OH）2氧化為Fe（OH）3，故最終反應產(chǎn)物均為Fe（OH）3。

答案：（1）Cl2、Fe、NaClO、Fe（0H）3 （2） Cl2 + 2OH-=== Cl- + ClO- + H2O

2.發(fā)散開放型： 例2.有A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

（1）若反應①和②不需要特定的反應條件就能進行，且A為無色溶液，則C、E、F的化學式分別是 、 、 ；電解A溶液的離子方程式為 。若電解A溶液500ml，一段時間后溶液的pH由4變?yōu)?，則陰極析出的固體的質(zhì)量為 。（2）若反應①和②需要在一定的條件下才能進行，則電解A溶液的兩極反應式分別為陰： 。陽： ；C和D的稀溶液不反應，但若通入B氣體，在加熱的條件下可以反應生成A溶液。試寫出這一反應的化學方程式： 當有1mol電子轉(zhuǎn)移時，標況下生成 L單質(zhì)。

解析：本題一種框圖，兩個考點；具有開放性的特點。由題電解生成三種物質(zhì)，我們率先想到的是電解NaCl溶液，但這種情況下，單質(zhì)B為H2，，E為NaClO， 單質(zhì)B與E可反應，故此假設不成立。因此，我們利用電解規(guī)律，讓思維發(fā)散，自然會聯(lián)想到其它物質(zhì)的電解，如電解AgNO3和CuSO4溶液，反應方程式：4AgNO3+2H2O=4Ag+O2↑+4HNO3；2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4，則由圖示關(guān)系可知突破點就在反應②，經(jīng)推敲知：問題（1）是電解AgNO3溶液，問題（2）是電解CuSO4溶液，詳解如下：

問題（1）中C為Ag，D是HNO3，E為NO，B是O2，一接觸即生成NO2，不需要特定條件，反過來NO2和H2O反應又生成了HNO3.與前面的推斷不謀而合，勝利會師；問題（2）的情況下，C為Cu， D為濃H2SO4，E為SO2，而SO2和O2反應需在催化劑和加熱的條件下進行生成SO3，SO3和水反應就生成了H2SO4，前呼后應，相互佐證；另由（1）可知C（H+）=0.1mol/L，則由電子守恒得關(guān)系式