反应先后顺序.doc

化学反应中的先后顺序问题一、化合物之间反应的先后顺序问题 酸、碱、盐几种物质混合时，酸与盐之间或碱与盐之间都能发生反应，应注意：（1）如果它们之间有氧化还原反应，先考虑氧化还原反应，后考虑复分解反应（2）复分解反应，先考虑酸碱中和反应，后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反应（3）能发生多个同类反应的，生成物电解度越弱的或沉淀物溶解度越小的，先反应例题1：向NaOH、NaAlO2、Na2S2O3的混合溶液中滴加稀硫酸时沉淀的生成情况2NaOH + H2SO4 Na2SO4+Al(OH)3 2NaAlO2 + H2SO4 + 2H2O Na2SO4 +2Al (OH)3 Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4 + S + SO2 +H2O2Al(OH)3 +3H2SO4Al2(SO4)3 + 6H2O二、由于实验的实际操作引起的先后顺序问题向悬浊液中滴加溶液或通入气体时，先考虑和溶液的反应，后考虑和体系中固体的反应例： 将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2混合溶液中，判断反应的先后顺序Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O2KOH + CO2 K2CO3 + H2OK2CO3 +CO2 +H2O 2KHCO3CaCO3+CO2 + H2O Ca(HCO3)2三、氧化还原反应之间的先后顺序问题 氧化还原反应的实质是反应物间发生电子转移的反应，所以氧化剂得电子的能力愈强，还原剂失电子能力也就愈强，两强之间更容易发生电子转移，强强优先。四、电解池中电极上的放电先后顺序问题 电解池的阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，在阴极上吸附的溶液中的阳离子得电子，那么就要考虑溶液中所存在的几种阳离子氧化性的强弱，同时还要考虑电极本身的还原性；若电解的是某种物质的水溶液，一般不会涉及H+和OH_之后的离子放电的情况五、碱金属化合物中常见的反应先后顺序问题 关于Na2O2常常涉及两个重要反应 2Na2O2 + 2H2O 4NaOH +O2 2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 +O2 应用这两个反应进行化学计算的试题较多，特别是涉及Na2O2和CO2、H2O的混合物的反应问题。直接认为先是Na2O2和CO2反应，如果Na2O2有剩余，再考虑和H2O的反应例：将16.8g的NaHCO3 受热分解后所产生的CO2气体和水蒸气全部通过装有一定量的Na2O2的密闭容器后，充分反应，最后固体质量增加2.9g，求密闭容器内所装Na2O2的物质的量。1.将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2（或KAl(OH)4的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为(C)2. 一、酸、碱、盐、氧化物间的非氧化还原反应 例1将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KA1(OH)4的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为（ ）解析：这是酸性气体CO2分别与一组碱性物质发生的化学反应，碱性强者优先反应，题设所给的三种溶液与反应生成的K2CO3、BaCO3碱性强弱顺序为：Ba(OH)2KOHKA1(OH)4K2CO3BaCO3，故通入CO2发生反应的先后顺序为：CO2+Ba(OH)2=BaCO3+H2O CO2+2KOH=K2CO3+H2O CO2+2KA1(OH)4=K2CO3+H2O+2Al(OH)3 CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3 BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2 结合各反应原理，显然，正确答案为C。 例21 L某混合溶液，可能含有的离子如下表：可能大量含有的阳离子H+ NH4+ Al3+K+可能大量含有的阴离子ClBrIClOAlO2 往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热，产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如右图所示。则该溶液中确定含有的离子有_；不能确定是否含有的阳离子有_，要确定其存在可补充做的实验是_。 解析：这是NaOH溶液分别与一组呈酸性的离子发生的化学反应，酸性强者优先反应，题设呈酸性的三种阳离子与生成Al(OH)3的酸性强弱顺序为：H+Al3+NH4+Al (OH)3，故逐滴加入NaOH溶液发生离子反应的先后顺序为： OH+ H+=H2O 3OH+Al3+=Al(OH)3 OH+NH4+ NH3+H2O OH+Al(OH)3=Al(OH)4 结合四个离子反应分析图像：最初加入NaOH既没有沉淀生成，也没有气体生成，则该溶液中含有H+；曲线上升说明此时加入NaOH生成沉淀，则该溶液中含有Al3+；曲线平坦说明此时加入NaOH没有沉淀生成，但虚线说明生成气体，则该溶液中含有NH4+；曲线下降说明此时加入NaOH，Al(OH)3沉淀逐渐溶解。说明溶液中含有的阳离子为H+、Al3+、NH4+，阴离子ClO、AlO2与H+、Al3+等不共存，说明溶液中不存在ClO、AlO2，而Cl、Br、I无法确定，最后可确定溶液中含有的离子为H+、Al3+、NH4+；不能确定的阳离子是K+，要确定可补做焰色反应的实验。 例3已知相同温度下的溶解度：Zn(OH)2ZnS，MgCO3Mg(OH)2，就溶解或电离出S2的能力而言：FeSH2SCuS，则下列离子方程式错误的是( ) AZn2+S2+2H2O=Zn(OH)2+H2S BMg2+2HCO3+2Ca2+4OH=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2O CFeS+2H+=Fe2+H2S DCu2+H2S=CuS+2H+ 解析：由于溶解度Zn(OH)2ZnS，当Zn2+与S2和OH相遇时，应先生成溶解度小的沉淀即生成ZnS，而不是发生水解相互促进生成Zn(OH)2，选项A的离子方程式错。由于溶解度MgCO3Mg(OH)2，当Mg2+与OH和CO32相遇时，应先生成溶解度小的沉淀即生成Mg(OH)2，选项B的离子方程式正确。依题意Cu2+、H+、Fe2+等离子结合S2离子的能力为：CuSH2SFeS ，故选项C、D的离子方程式均正确。正确答案为A。 例4将33.6g的NaHCO3 受热分解后所产生的CO2气体和水蒸气全部通过装有一定量的Na2O2的密闭容器后，充分反应，最后固体质量增加5.8g，求密闭容器内所装Na2O2的物质的量。 解析：本题涉及三个反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，可认为CO2的酸性强于H2O，先发生Na2O2和CO2反应，后发生Na2O2和H2O反应。根据反应式知，0.4molNaHCO3 受热分解后产生的0.2molCO2气体0.2mol H2O蒸气；根据反应式知，0.2molCO2 与Na2O2反应后固体增重相当于CO的质量，即固体质量增加5.6g；余下0.2g的固体增重是由H2O蒸气与Na2O2反应的结果，即增重0.2g相当于H2的质量，根据反应式知，参加反应的H2O蒸气只有0.1mol；故密闭容器内所装Na2O2的物质的量为0.3mol。 感悟：在复杂的非氧化还原反应反应体系中，先考虑酸(CO2相当于酸、H+)与碱(OH)中和反应，后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反应；在含有沉淀的悬浊液中滴加溶液或通入气体时，先考虑和体系中可溶的溶质反应，后考虑和体系中固体的反应；若是生成沉淀反应体系，则沉淀的溶度积或溶解度越小又越容易发生反应生成沉淀；这些均符合强者优先反应的原则，实际上就是化学反应的拔河比赛，谁强势谁胜利，谁强谁先反应。 体验：1向NaOH、NaA1(OH)4、Na2CO3的混合溶液中逐滴滴加稀硫酸时生成沉淀的情况？请用化学方程式表示。 提示：碱性强弱顺序为：NaOHNaA1(OH)4Na2CO3 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 2NaA1(OH)4+H2SO4=Na2SO4+2Al(OH)3+2H2O Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O 2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O 2向含有Cl、Br、I、S2的溶液中逐滴滴入硝酸银溶液时生成沉淀的情况？请用离子方程式表示。 提示：各难溶物的溶度积顺序为：AgClAgBrAgIAg2S 2Ag+S2=Ag2S Ag+I=AgI Ag+Br=AgBr Ag+Cl=AgCl 3在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生的反应的离子方程式是（ ） AFe2+SO42+Ba2+2OH=BaSO4+Fe(OH)2 BNH4+Fe3+2SO42+2Ba2+4OH=2BaSO4+Fe(OH)3+NH3H2O C2Fe3+3SO42+3Ba2+6OH=3BaSO4+2Fe(OH)3 D3NH4+Fe3+3SO42+3Ba2+6OH=3BaSO4+Fe(OH)3+3NH3H2O 提示：在水溶液中Fe3+的酸性强于NH4+。正确答案为BC。 4将HCl和CO2的混合气体通入澄清石灰水中，为什么不能产生沉淀？ 提示：酸性强弱顺序为：HClCO2，原因是HCl先和Ca(OH)2反应。 二、氧化还原反应 例1有一混合溶液，其中只含有Fe2+、Cl、Br、I(忽略水的电离)，其中Cl、Br、I的个数比为234，向该溶液中通入氯气，使溶液中Cl和Br的个数比为31，则通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+的物质的量之比为 ( ) A71 B72 C73 D74 解析：此题溶液中Fe2+、Cl、Br、I与Cl2反应的先后顺序应满足还原性强弱顺序：IFe2+BrCl，显然反应后溶液中还剩余Fe2+，则Br还没有反应，I全部反应。涉及离子反应只有2个且先后顺序为： Cl2+2I=I2+2Cl 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl 设Br的物质的量为3mol，则Cl与I的物质的量分别为2 mol、4 mol，根据电荷守恒，原溶液中Fe2+的物质的量为(2 mol+3 mol+4 mol)/2=4.5 mol；依题意反应后溶液中Cl和Br的物质的量之比为31，则Cl的物质的量为33 mol=9 mol。由反应知：与4mol I发生反应的Cl2的物质的量为2 mol，生成Cl的物质的量为4 mol；由反应知：与Fe2+发生反应后生成的Cl的物质的量为9 mol2 mol4 mol=3 mol，与Fe2+发生反应的Cl2的物质的量为3 mol/2=1.5 mol，发生反应的Fe2+的物质的量为3 mol，剩余Fe2+的物质的量为4.5 mol3 mol=1.5 mol，故通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+的物质的量之比为(2 mol1.5 mol)1.5 mol=73。正确答案为C。 例2已知Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+，Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+。现把等物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn置于水中充分反应，反应容器中所得离子除SO42和Cl外还含有（ ） AZn2+、Cu、Fe3+ BZn、Cu2+、Fe3+ CZn2+、Cu2+、Fe2+ DZn2+、Cu2+、Fe2+ 解析：题设离子的氧化性强弱顺序为Fe3+Cu2+Fe2+，与等物质的量Zn发生下列先后顺序的离子反应：Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+ Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu Zn+Fe2+=Zn2+Fe 设CuSO4、FeCl3和Zn的物质的量均为1mol，则与Fe3+反应的Zn的物质的量为0.5mol，另0.5mol Zn与0.5mol Cu2+反应，余下0.5mol Cu2+，故溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Zn2+、Cu2+。正确答案为D。 例3用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为( ) A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol 解析：要恢复到电解前浓度的原则是：出什么就加什么；可将Cu(OH)2拆为CuO和H2O，说明电解硫酸铜溶液时，先电解CuSO4溶液，后电解H2O，符合阳离子氧化性强弱顺序：Cu2+H+。根据2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2，2H2O2H2+O2知：0.1molCuO是由电解产生0.1molCu和0.05molO2引起的，转移电子数0.2mol，0.1molH2O是由电解产生0.1molH2和0.05molO2引起的，转移电子数也为0.2mol，因此共转移电子数0.4mol。正确答案为D。 感悟：在氧化还原反应体系中，氧化还原反应的实质是反应物间发生电子转移的反应，氧化剂得电子的能力愈强，还原剂失电子能力也就愈强，两强之间更容易发生电子转移，符合强强优先反应的原则。电化学中电极上的离子放电先后顺序也符合强者优先反应的原则。 体验：1把足量的铁粉加入稀硝酸、硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中发生反应的情况？请用化学方程式表示。 提示：氧化性强弱顺序为：HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2 Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu 2把铝、锌、铁三种金属同时放入足量的稀硫酸中发生反应的情况？请用化学方程式表示。 提示：还原性强弱顺序为：AlZnFe 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 Zn