周亚斌 吴文中

摘要：钠、铁与FeCl3溶液反应，前者主要释出H2，后者主要与Fe3+反应生成Fe2+，两者发生的竞争反应与金属活动性有何联系？通过比较不同金属与氯化铁溶液反应细节，构建活波金属与氯化铁溶液反应的微观作用模型，从热力学和动力学两方面阐述金属与氯化铁溶液中Fe3+、H+等离子的竞争反应细节，并以构建的微观作用模型预测或解释其他金属与氯化铁等溶液反应取得满意的效果，从而发展模型认知和微观探析等学科素养。

关键词：活波金属;氯化铁溶液;微观机理;竞争反应;模型认知

文章编号：1008-0546（2021）04-0027-04中图分类号：0632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.04.008

一、碳酸盐在FeCl3溶液中的竞争反应

FeCl3溶液与Na2CO3或NaHCO3溶液混合，在高中教学中一般认为发生“双水解”过程，认为水溶液中的e3+与CO32- 或HCO3-不能大量共存，发生的化学过程一般表征如下：

2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑;

Fe3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑

預测在FeCl3溶液中慢慢滴入Na2CO3或NaHCO3溶液理应都得到红褐色沉淀和大量气体产生，但进行[实验1]时，实验事实与预测结果并不完全一致。

[实验1]在分别盛有200mL 0.5mol/L FeCl3溶液（未酸化，下同）的两只烧杯中，逐滴滴入少量的0.5mol/L Na2CO3溶液（烧杯A）或NaHCO3溶液（烧杯B），观察实验现象。

[实验现象]在烧杯A中，滴入Na2CO3溶液后立即出现橙褐沉淀，但无明显气泡产生，振荡后溶液变为红棕色溶液，随着继续滴入Na2CO3溶液并振荡，溶液颜色逐渐由红棕色转化为深红棕色;在烧杯B中，滴入NaHCO3溶液后短暂出现橙褐沉淀并很快消失，同时有大量气泡产生，溶液很快转化为红棕色，随着继续滴入NaHCO3溶液并振荡，溶液颜色逐渐由红棕色转化为深红棕色。……