而下降是一个普遍现象。例如用作炼钢炉衬里的氧化镁就是经过高温烧结的酸溶性很差的氧化物，还可以举出的典型物质是刚玉（Al2O3），用作坩埚等高温容器，酸溶性极差。这些化学知识对要参加化学竞赛的中学生来说是应该知道的，不要以为碱性或两性金属氧化物都易溶于酸（热力学上要溶，动力学上不溶！）。
【例4】（1999年全国化学竞赛初赛试题）市场上出现过一种一氧化碳检测器，其外观像一张塑料信用卡，正中有一个直径不到2cm的小窗口，露出橙红色固态物质。若发现橙红色转为黑色而在短时间内不复原，表明室内一氧化碳浓度超标，有中毒危险。一氧化碳不超标时，橙红色虽也会变黑却能很快复原。已知检测器的化学成分：亲水性的硅胶、氯化钙、固体酸H8[Si(Mo2O7)6]228H2O、CuCl222H2O和PdCl222H2O（注：橙红色为复合色，不必细究）。
1．CO
与
PdCl222H2O
的反应方程式
为： 。
2．题1的产物之一与CuCl222H2O反应而复原，化学方程式为： 。
3．题
2
的产物之一复原的反应方程式
为： 。
【解题思路】
本题理论联系实际，很好的考察了参赛选手思维的整体性、逻辑性和创造性等思维品质。题目提供了一氧化碳检测器的检测方法和化学成分，并通过三个相互关联的问题为解答本题提供了思考程序和验
证方法。“复原”两字是本题的“题眼”，题目中重复出现了四次，既提供了方法，又暗示了产物。
第一个问题的关键是：CO和PdCl222H2O谁是氧化剂？当然有两种正好相反的假设，假设1，得到C和某种高价钯化合物，假设2，得到CO2和金属钯。哪一个假设正确？要从第二问得到启示。显然，第二问需要应试者自己得出结论的首先是CuCl222H2O不可能是还原剂，只可能是氧化剂，因为在水体系里铜的价态不能再升高。如果应试者没有这种基本思路，就无助于对第1问两种假设的抉择。有了这种思路，必然对“题1的产物之一”对准C和Pd。问：其中哪一个可以跟CuCl222H2O反应？中学课本上讨论过碳的氧化，使用的都是强氧化剂，如空气中的氧气、浓硫酸、浓硝酸等，而且都需加热，可见碳不是强还原剂，把它氧化不那么容易，应当排除，于是“定音”，假设2是正确的，这是一箭双雕，既答了第1问，又答了第2问。当然，第2问又存在两种可能，铜被还原得铜（I）呢还是得铜（0）。怎样判断？需要第3问来帮助，第3问要求写出第2问中产物之一被复原，自然是指铜（I）或铜（0）的复原。先不必问氧化剂是谁，应试者就清楚，铜（I）比铜（0）易复原，即容易被氧化。由此选择了铜（I）为第2问的答案，完成第2问的解答。再接着思考第3问：使铜（I）复原为铜（II）使用了什么试剂？首先要明确，它一定是氧化剂（你明确吗？），然后从器件化学组成中去找，找不到（有人会认为存在2Cu+＋2H+＝2Cu2+＋H2的反应吗？），于是被逼到“华容道”上去了，只能选择空气中的氧气，别无它路，全题得解。当然，解完后应回顾
器件的整个化学组成来讨论它们各自的作用，但试题没有设问，留给应试者自己思索。
【答案】
1．化学方程式CO＋PdCl222H2O＝CO2＋Pd＋2HCl＋H2O 2．化学方程式Pd＋2CuCl222H2O＝PdCl222H2O＋2CuCl＋2H2O 3．化学方程式4CuCl＋4HCl＋6H2O＋O2＝4CuCl222H2O 【思维误区】
许多学生以为钯可以跟CO生成羰基化合物，因此，前两个反应全做错了。这或许就应了学得太多反而不利的说法。想问题应当全面，解题应注意运用“上下求索、左右逢源、前后呼应”的策略思想才行。根据CO和PdCl2?2H2O的性质分析，两者可能发生两类反应——配合反应和氧化还原反应。假设发生配合反应，Pd2+与CO生成羰基化合物（Pd2+作中心离子，CO作配位体），再假设此羰基化合物也能与CuCl2?2H2O反应生成Cu2+（过渡金属离子）和CO组成的羰基化合物而使PdCl2?2H2O“复原”，但在第三个反应中，检测器里再寻找不到使CuCl2?2H2O“复原”的物质了。这条路走进了“死胡同”，应立即转向。所以说，如果不能随机应变，即使在试题上写明第一个反应是氧化还原反应，这种错误也不能避免。
【例5】在碘化钾和硫酸的溶液里加入过氧化氢，放出大量不溶于水的无色气体（现象是从溶液内部析出大量小气泡），同时，溶液呈现棕红色，可使淀粉变蓝。写出化学方程式。
【解题思路】
此题粗粗看来是很简单的。反应体系的组成很简单，因而不难判断出题面提供的反应现象的本质：可使淀粉变蓝的棕红色产物是单质碘，而不溶于水的无色气体是氧气。于是，许多同学便不假思索地写出如下的化学方程式：
H2O2+KI+H2SO4→I2+O2+K2SO4+？
然后试图通过观察法来配平，这时，发现H+没有去处，便?? 有的同学便接着犯错误，把未配平的上式先改写成离子方程式： H2O2+2I= I2+O2+2H+
－
上式用观察法便“配平”了，于是大大地增强了自己的信心，此题太简单了！
以上是我们发现的典型错误。
而有的同学，在试图用观察法来配平遇到困难时便警觉起来?? 氧化—还原反应是电子得失反应。这里，碘离子是还原剂，它被H2O2氧化成单质碘，失去电子；H2O2就应当是氧化剂得到电子，本身被还原，即：-1氧化态的氧还原成-2氧化态——这就发现了自己的错误：在自己写的化学方程式里，I和H2O2都被氧化了，那么，谁是氧化剂呢？
为了寻找氧化剂，许多同学掉入了难以自拔的陷阱?? 有的同学选硫酸，于是+6氧化态的硫被还原了——他忘了：浓硫酸才是氧化剂，在许多氧化—还原反应里加入硫酸只起酸化的作用，即提供H+，使溶液保持酸性，而SO42是一个非氧化性酸根离子，在
－
－
一般情况下，呈氧化—还原惰性！
有的同学选H+，于是H+被还原成H2。恰恰，H2是难溶于水的无色气体——他错了：一般而言，只有强还原剂（例如在金属活动顺序表里排在氢前面的活泼金属等）才能把氢离子还原成氢气。从题面也可以发现这种想法是错误的：在硫酸（H+）加入时并未发生I氧化成
－
I2的反应，而I无疑是一个比O更强的还原剂。
应变能力强的同学则毅然地从“陷阱”里跳出——他醒悟到：H2O2
是氧化剂，它还原成-2氧化态的氧；H2O2和I离子反应不会放出O2！那么，O2是如何产生的呢？
从来没有人讲过，在一个化学实验里同时观察到的现象一定是出于同一个化学反应。其实，在这个貌似简单的实验现象后面隐藏着两个化学反应：一个是H2O2把I离子氧化成I2，本身还原成水的反应；另一个是碘对H2O2的分解（歧化）的催化反应。
碘是过氧化氢分解反应的催化剂。其可能的机理是：H2O2把碘氧化成它的正氧化态的物种（例如HIO）后者有强氧化性，可将H2O2氧化成氧气，而自身还原成单质碘（根据电极电位可以更好地理解：电对I2－HIO的电极电位正好介于H2O—H2O2和H2O2—O2的电极电位之间）。
【（1）
2H2O2
（2）
【启示】
=
答
案
】
H2O2+2KI+H2SO4
=
－
－
－－
I2+2H2O+K2SO4
O2+2H2O
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第20讲 赛前指导
