今天，化学领域的学习者将共同探讨高中化学中18个无法简单类比的无机反应。
1．当金属铁投入到硫酸铜溶液中时，会发生置换反应，从而产生铜。
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
一个常见的误解是：如果将金属钠投入硫酸铜溶液，同样会发生置换反应并析出铜：2Na+CuSO4==Cu+Na2SO4。
然而，这种类比是错误的。原因是尽管Cu2+的氧化性强于H+，但Cu2+与金属钠的反应速率远小于水与金属钠的反应速率。因此，当金属钠加入硫酸铜溶液时，它首先会与水发生置换反应，随后生成的NaOH再与硫酸铜发生复分解反应。具体的反应过程如下：
2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
通过这个例子，我们可以得出一个重要的结论：金属钠投入到可溶性盐溶液中，总是首先与水发生置换反应，然后生成的NaOH再与盐溶液发生复分解反应。
让我们进一步思考：如果足量的金属钠被投入硫酸铝溶液中，可能发生的离子反应是什么？
2．当二氧化碳气体通入过氧化钠中时，会发生以下反应：
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
然而，一个常见的错误类比是：将二氧化硫气体通入过氧化钠中，反应式为：2Na2O2+2SO2==2Na2SO3+O2。
这种类比是错误的，因为过氧化钠具有强氧化性，可以将还原性气体SO2氧化生成Na2SO4。正确的反应式应该是：Na2O2+2SO2==Na2SO4。
3．当铁在氯气中燃烧时，会发生以下反应：
2Fe+3Cl2==2FeCl3
然而，一个常见的错误类比是：如果将铁与碘混合并加热，反应式为：2Fe+3I2==2FeI3。
这种类比是错误的，因为碘单质的氧化性比氯气弱，它只能使铁失去最外层的2个电子，生成碘化亚铁(FeI2)。正确的反应式应该是：Fe+I2==FeI2。
4．当氯气与水反应时，会发生以下反应：
Cl2+H2O==HCl+HClO
然而，一个常见的错误类比是：如果氟气与水反应，反应式为：F2+H2O==HF+HFO。
这种类比是错误的，因为氟气的氧化性比氯气和氧气都强，它可以置换出水中的氧，生成氧气和氟化氢。正确的反应式应该是：2F2+2H2O===4HF+O2。
通过这个例子，我们可以得出一个重要的结论：虽然氯气能与溴化钠、碘化钾等溶液反应并置换出溴、碘，但氟气却不能与氯化钠溶液反应并置换出氯气。
让我们进一步思考：如果将氟气通入熔融的食盐中，会发生什么反应？
5．当少量二氧化碳气体通入漂白粉溶液中时，会发生以下反应：
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
然而，一个常见的错误类比是：如果少量二氧化硫气体通入漂白粉溶液中，反应式为：Ca2++2ClO－+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO。
这种类比是错误的，因为ClO－离子具有强氧化性，可以将还原性气体SO2氧化生成CaSO4。正确的反应式应该是：Ca(ClO)2＋SO2＋H2O═CaSO4＋HCl+HClO。
6．当向Fe(OH)3中加入盐酸时，会发生以下反应：
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
然而，一个常见的错误类比是：如果向Fe(OH)3中加入氢碘酸，反应式仍然为：Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O。
这种类比是错误的，因为氢碘酸的还原性比盐酸强，I－离子会被氧化性较强的Fe3+离子氧化生成I2。正确的反应式应该是：
2Fe(OH)3+6H++2I－===2Fe2++I2+3H2O。
7．当向稀硫酸中加入FeO时，会发生以下反应：
FeO+2H+==Fe2++H2O
然而，一个常见的错误类比是：如果向稀硝酸中加入FeO，反应式仍然为：FeO+2H+==Fe2++H2O。
这种类比是错误的，因为稀硫酸没有强氧化性，而稀硝酸具有强氧化性，可以将Fe2+离子氧化生成Fe3+离子。正确的反应式应该是：3FeO+10H++NO3－===3Fe3++NO↑+5H2O。
通过这个例子，我们可以得出一个重要的结论：在强氧化性的浓硝酸、稀硝酸中，具有较强还原性的物质(如含Fe2+、S2－、SO32－等离子的化合物)均要被氧化，浓硝酸和稀硝酸分别被还原为NO2和NO；在还原性较强的氢碘酸中，具有较强氧化性的物质(如含Fe3+、ClO－、NO3－等离子的化合物)均要被还原，氢碘酸被氧化为I2。
让我们进一步思考：实验室中通常利用稀硫酸、稀盐酸分别与硫化亚铁反应来制备硫化氢气体，如果改为稀硝酸和硫化亚铁反应制备，是否可行？为什么？
8．当在Ca(HCO3)2溶液中加入过量的Ca(OH)2溶液时，会发生以下反应：
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2==2CaCO3↓+2H2O
然而，一个常见的错误类比是：如果将过量的Ca(OH)2溶液加入Mg(HCO3)2溶液中，反应式为：Mg(HCO3)2+Ca(OH)2==MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O。
这种类比是错误的，因为Mg(OH)2的溶解度远小于MgCO3的溶解度，生成的沉淀应该是Mg(OH)2而不是MgCO3。正确的反应式应该是：
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
9．当镁在二氧化碳中燃烧时，会发生以下反应：
2Mg+CO2==2MgO+C
然而，一个常见的错误类比是：如果镁在二氧化硫中燃烧，反应式为：2Mg+SO2==2MgO+S。
这种类比是错误的，因为碳的化学性质非常稳定，镁和碳之间不会发生反应；而镁与非金属性较强的硫很容易化合生成硫化镁。正确的反应式应该是：3Mg+O2==2MgO+MgS
10．在实验室中，通常利用稀硫酸、稀盐酸分别与锌反应来制取氢气：
Zn+2H+==Zn2++H2↑
然而，一个常见的错误类比是：如果利用稀硝酸与锌反应来制取氢气，反应式仍然为：Zn+2H+==Zn2++H2↑。
这种类比是错误的，因为具有强氧化性的稀硝酸与金属反应时，通常不会生成氢气。正确的反应式应该是：
3Zn+8H++2NO3－==3Zn2++2NO↑+4H2O
11．当氯化铵受热分解时，会发生以下反应：
NH4Cl==NH3↑+HCl↑
然而，一个常见的错误类比是：如果碘化铵受热分解，反应式为：NH4I==NH3↑+HI↑。
这种类比是错误的，因为碘化氢具有不稳定性，受热时会极易分解生成氢气和碘单质。正确的反应式应该是：
2NH4I==2NH3↑+H2↑+I2↑
12．当铜片溶于足量的浓硝酸中时，会发生以下反应：
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
然而，一个常见的错误类比是：如果铁片溶于足量的浓硝酸中，反应式为：Fe+6HNO3(浓)==Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O。
这种类比是错误的，因为常温下，铁在浓硝酸中会发生钝化，不会被溶解。只有加热时才会发生反应。
13．当电解熔融氯化镁制取镁时，会发生以下反应：
MgCl2(熔融)==Mg+Cl2↑
然而，一个常见的错误类比是：如果电解熔融氯化铝制取铝，反应式为：2AlCl3(熔融)==2Al+3Cl2↑。
这种类比是错误的，因为氯化铝是共价化合物，在熔融状态下不发生电离，因此不导电，也就不会发生电解反应。要制取铝，需要采取电解熔融氧化铝的方法。虽然在实际考试中，通常都是这样考的，但实际上，最早制备金属铝的方法确实是通过电解氯化铝的！
14．当分别向氯化钠、溴化钠、碘化钠溶液中滴入硝酸银溶液时，会发生以下反应：
Ag++Cl－==AgCl↓，Ag++Br－==AgBr↓，Ag++I－==AgI↓
然而，一个常见的错误类比是：Ag++F－==AgF↓。
这种类比是错误的，因为氟化银可溶于水，不能发生离子反应生成沉淀。
15．当将氯化铝溶液与硫化钠溶液混合时，会发生以下反应：
2Al3++3S2－+6H2O ==2Al(OH)3↓+3H2S↑
然而，一个常见的错误类比是：如果将氯化铁溶液与硫化钠溶液混合，反应式仍然为：2Fe3++3S2－+6H2O ==2Fe(OH)3↓+3H2S↑。
这种类比是错误的，因为具有强还原性的S2－离子会被氧化性较强的Fe3+离子氧化生成S单质，不会发生互相促进水解反应。正确的反应式应该是：2Fe3++S2－==2Fe2++S↓
16．当过量的二氧化碳通入烧碱溶液中时，会发生以下反应：
CO2+NaOH== NaHCO3
然而，一个常见的错误类比是：如果过量的二氧化硅加入烧碱溶液中，反应式为：SiO2+NaOH== NaHSiO3。
这种类比是错误的，因为SiO2和NaOH溶液反应不会产生酸式盐。
17．当Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2时，会发生以下反应：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O==CaCO3↓＋2HClO
然而，一个常见的错误类比是：如果NaClO溶液中通入少量CO2，反应式为：2NaClO＋CO2＋H2O==Na2CO3＋2HClO。
这种类比是错误的，因为H2CO3的电离常数：K1=4.30×l0－7，K2=5.61×10－11；HClO的电离常数：K=2.95×10－8。酸性强弱顺序为：碳酸﹥次氯酸﹥碳酸氢钠，强者先反应，因此会生成NaHCO3。
或者可以理解为：三种盐溶液的碱性强弱顺序为：Na2CO3﹥NaClO﹥NaHCO3，而NaClO又是过量的，因此反应不可能生成Na2CO3，只可能生成NaHCO3。即：NaClO＋CO2＋H2O==NaHCO3＋HClO。但Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2时，由于生成CaCO3是难溶盐，所以反应能够进行。
18．当将少量Cl2通入FeBr2溶液中时，会发生以下反应：
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－
然而，一个常见的错误类比是：如果将少量Cl2通入FeI2溶液中，反应式仍然为：2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl－
这种类比是错误的，因为当少量氧化剂与多种还原剂反应时，还原性强的微粒会先反应。还原性强弱顺序为：I－﹥Fe2+﹥Br－，因此将少量Cl2通入FeI2溶液中，实际发生的离子反应是：Cl2＋2I－==2Cl－＋I2。
通过这些例子，我们可以深刻体会到类比思维在化学学习中的重要性。类比思维能够帮助我们认识同一类化学反应，进而通过模仿和创新来解决有关化学反应的问题。然而，如果我们不重视反应规律中的特殊情况，就很容易导致类比失误。因此，在进行类比思维时，我们必须特别注意物质特性(如强氧化性、强还原性、难溶性、不稳定性等)的干扰，认真分析比较，以防止错误类比的现象发生。