2020届高三精准培优专练05 三种类型的竞争反应 化学 学生版

1 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 1复分解型离子间的竞争反应复分解型离子间的竞争反应 典例 1向 NH4Cl、AlCl3、MgCl2的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，按反应的 先后顺序，写出有关反应的离子方程式：已知 25时，KspMg(OH)2=5.61 10-12， KspAl(OH)3=1.3 10-33。 2氧化还原型离子间竞争反应氧化还原型离子间竞争反应 典例 2向 NaBr、NaI 和 Na2SO3的混合溶液中通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分 灼烧，得到固体物质的组成可能是 ( ) A. NaCl、Na2SO4 B. NaBr、Na2SO4 C. NaCl、Na2SO4、I2 D. NaCl、NaI、Na2SO4 3氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争 典例 3往含 Fe3+、H+、NO3的混合液中加入少量 SO2 3，充分反应后，下列表示该反 应的离子方程式正确的是（ ） A2Fe3+SO2 3+H2O=2Fe2+SO24+2H+ B2H+SO2 3=H2O+SO2 C2H+2NO3+3SO2 3=3SO24+2NO+H2O D2Fe3+3SO2 3+3H2O=2Fe(OH)3+3SO2 1下表所示的化学反应体系与反应先后顺序判断一致的是 ( ) 培优点五培优点五 三种类型的竞争反应三种类型的竞争反应 一一三种类型的竞争反应三种类型的竞争反应 二二对点增分集训对点增分集训 2 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 2已知溶液中，还原性：SO3I，氧化性：IO3I2SO2 4。在含有 3mol NaHSO3的溶液 中逐滴加入 KIO3溶液，加入 KIO3和析出 I2的物质的量的关系如图所示，则下列说法中错 误的是 ( ) A. a 点时 NaHSO3过量 B. b 点时还原产物为碘离子 C. b 点到 c 点，KIO3与 NaHSO3反应生成单质碘 D. 加入的 KIO3为 0.4mol 或 1.12mol 时，反应后溶液中碘离子均为 0.4 mol 3 已知反应： Al3+2H2O +NH+4 =NH3 H2O+Al(OH)3， 现向浓度均为 0.1 mol L1的 HCl、 NH4Cl 和 AlCl3的混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意图表示生成 Al(OH)3的物质 的量与加入 NaOH 溶液体积的关系，合理的是( ) 4某溶液中可能含有 H+、Mg2+、NH+4、Al3+、Fe3+、CO2 3、SO24、NO3中的几种。若加 入锌粒，产生无色无味的气体；若加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法中不正确的是 ( ) A. 溶液中的阳离子有 H+、Mg2+、NH+4、Al3+ 3 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 B. 溶液中 n(Al3+)=0.1mol C. 溶液中一定不含 CO2 3，可能含有 SO24和 NO3 D. n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=221 5有 KOH 和 Ca(OH)2的混合溶液，pH=13。取此溶液 500mL，向其中通入 CO2，通入 CO2的体积（V）和生成沉淀的物质的量（n）的关系如图所示。图中（V1）为 112mL（标准 状况） ，则图中 V2、V3的体积（单位为 mL）分别是（ ） A560、672 B1008、1120 C2240、2352 D392、504 6将足量 Cl2缓缓通入含 0.02mol H2SO3和 0.02mol HBr 的混合溶液中，在此过程中溶 液的 pH 与 Cl2用量的关系示意图是(溶液体积变化忽略不计， 且不考虑 Cl2与水反应) （ ） 7在复杂的体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题，下列化学反应先后顺序 判断正确的是（ ） A向含等物质的量的 22 eIFeBrF、的溶液中缓慢通入氯气： 2- erIFB 、 B向含等物质的量的 22 guFeACH 、的溶液中缓慢加入锌粉： 22 ueAgCFH 、 C在含等物质的量的2Ba OHKOH、的混合溶液中缓慢通入 CO2： 23 K CO、 4 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 3 2 aBa OHKOHB CO、 D在含等物质的量的 2 23 AlOOHCO 、的溶液中逐滴加入盐酸： 2 233 lOl(OH)AAOHCO 、 8将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的 量与所通入 CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的说法错误的是（ ） Ae 点溶液中 c(HCO3)c(K+) Bbc 段反应的离子方程式是 AlO22H2OCO2=Al(OH)3HCO3 Cd 点溶液中 c(K+)=c(H2CO3)c(HCO3)c(CO2 3) DOa 段与 de 段所消耗 CO2的体积相同 9 将铁粉、 铜粉、 FeCl3溶液和 CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应)。 试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。 （1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有的离子是_；铜单质_(填“一定” 或“可能”)存在。 （2） 若氯化铜有剩余， 则容器中还可能有的离子为_； 铜单质_(填“一定”或 “可能”)存在。 （3） 若氯化铁和氯化铜都有剩余， 则容器中不可能有的单质是_， Fe2+_(填“一 定”或“可能”)存在。 5 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 参考答案 一一、三种类型的竞争反应三种类型的竞争反应 典例 1 【答案】(1)Al3+3OH=Al(OH)3 (2)Mg2+2OH=Mg(OH)2 (3)NH+4+OH=NH3 H2O (4)Al(OH)3+OH=Al3+2H2O 【解析】如果 NH+4先与 OH反应，则生成 NH3 H2O，但是 NH3 H2O 又会与 Al3+、Mg2+ 反应生成 NH+4，故 OH会先与 Al3+、Mg2+反应，再与 NH4+反应；由于 Al(OH)3的 Ksp 远远 小于 Mg(OH)2的 Ksp， 故 Al3+优先与 OH反应； 当 Al3+、 Mg2+都转变为沉淀时， 如果 Al(OH)3 与 OH首先反应生成 Al， 而 N 与 Al 又能互相促进水解， 重新生成 Al(OH)3 沉淀， 因此 NH+4 优先与 OH反应生成 NH3 H2O，最后 Al(OH)3与 OH发生反应。 典例 2 【答案】A 【解析】由还原性顺序 SO2 3IBr，可知向 NaBr、NaI 和 Na2SO3的混合溶液中通入 一定量氯气后， 可能发生的反应依次为 Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl、 2NaI+Cl2=2NaCl+I2、 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。将溶液蒸干时 HCl、Br2会挥发，灼烧时 I2会升华。若通入的氯气过 量， 得到固体物质的组成是 NaCl、 Na2SO4； 若通入的氯气是不足量的， 则还有可能留下 NaBr 或 NaBr、NaI。 典例 3 【答案】C 【解析】用“假设法”，如果先与 Fe3+反应，则生成的 Fe2+又会与 H+NO3反应，所以应 先与 H+NO3反应，故应选 C。 二二、对点增分集训、对点增分集训 1. 【答案】D 【解析】A 项，用假设法判断，若 H+最先与 Al3+反应，生成氢氧化铝，而氢氧化铝与 溶液中的 OH反应生成 AlO2，故 A 错。B 项，氯气依次氧化 I、Fe2+、Br，因为 2Fe2+ Br2=2Fe3+2Br，故 B 错。C 项，氢氧化钡先发生反应，因为碳酸钾与氢氧化钡不能共存， 故 C 错。D 项，氧化性顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+，D 正确。 2. 【答案】C 【解析】因为还原性：HSO3I，氧化性：IO3I2SO2 4，故该反应按照如下顺序进行： 3HSO3+IO3=3SO2 4+I+3H+(此处只能生成 I， 因为还原性 HSO3I)、 IO3+5I+6H+=3I2+3H2O。 A 项，此处只能是 NaHSO3过量，正确；B 项，b 点时还原产物是碘离子，b 点后就变为碘 6 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 单质了，正确；C 项，b 点到 c 点，KIO3与碘离子反应生成单质碘，错误；D 项，加入的 KIO3为 0.4mol，根据反应方程式 3HSO3+IO3=3SO2 4+I+3H+可知，生成 I为 0.4mol，当加 入的 KIO3为 1mol 时，此时 HSO3已经全部被氧化，生成 I为 1mol，再加入 0.12mol KIO3 时，又发生反应 IO3+5I+6H+=3I2+3H2O，此时消耗 I为 0.6mol，故最终剩余 I为 0.4mol， 正确。 3. 【答案】D 【解析】溶液中能与 NaOH 反应的阳离子有三种：H+、Al3+、NH+4，酸碱中和先进行，即 先发生：H+OH=H2O。结合题中给出的信息，接着依次发生反应：Al3+3OH=Al(OH)3、 NH+4+OH=NH3 H2O、 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O对于前两个反应的顺序， 可以用假设法： 假 定 NH+4+OH=NH3 H2O 先发生， 由于存在： Al3+3NH3 H2O=Al(OH)3+3NH+4， 所以实际应该 是 Al3+3OH=Al(OH)3先进行，选项 D 正确。 4. 【答案】C 【解析】原溶液中加入 NaOH 溶液，开始无沉淀，说明溶液中含有 H+，沉淀为白色， 说明不含 Fe3+；溶液中加入锌粒生成无色无味气体，则气体为 H2，溶液中一定不含 NO3。 溶液中含有 H+，则一定不含 CO2 3。根据图像的变化趋势，可以确定：开始无沉淀过程中， NaOH 中和溶液中的 H+，则 n(H+)=0.1mol；n(NaOH)为 0.10.5mol 时为金属离子沉淀过程； n(NaOH)为 0.50.7mol 时沉淀的量保持不变，应为 OH与 NH+4发生反应，n(NH+4)=0.2 mol； n(NaOH)为 0.70.8mol 时沉淀部分溶解到不再发生变化， 该过程中 Al(OH)3溶解， n(Al3+)=0.1 mol， B 正确； 不溶解的沉淀只能为 Mg(OH)2， n(Al3+)=0.1mol， 沉淀 Al3+消耗 NaOH 0.3mol， 则沉淀 Mg2+消耗 NaOH 0.1mol， 因此 n(Mg2+)=0.05mol， 溶液中的阳离子有 H+、 Mg2+、 NH+4、 Al3+，A 正确；其中 n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=0.1mol0.1mol0.05mol=221，D 正确； 溶液中一定不含 CO2 3和 NO3，因溶液呈电中性，则溶液中一定含有 SO24，C 错误。 5. 【答案】B 【解析】PH=13 的溶液中，c(OH)=0.1mol/L，溶液体积为 0.5L，所以 n(OH)=0.05 mol。 向 KOH 和 Ca(OH)2的混合溶液中通入 CO2， CO2先和 Ca(OH)2反应生成 CaCO3沉淀， 通入CO2 V1=112mL即0.005mol时CO2和Ca(OH)2恰好完全反应， 生成的CaCO3为0.005mol， 消耗的 Ca(OH)2为 0.005mol，所以 n(KOH)=0.05mol-0.005mol 2=0.04mol。再通入的 CO2和 KOH 反应，先生成 K2CO3，继续反应生成 KHCO3，总反应为：CO2+KOH=KHCO3，所以又 通入的 CO2为 0.04mol，体积为 0.896L，即为 896mL，所以 V2=896+112=1008mL。到 B 点 7 精准培优专练精准培优专练 好教育云平台教育因你我而变 后，再通入 CO2，CO2和 CaCO3以及水反应生成溶于水的 Ca(HCO3)2：CO2+H2O+ CaCO3 =Ca(HCO3)2， 0.05mol CaCO3会消耗 0.05mol CO2， 即为 112mL， 所以 V3=1008+112=1120mL。 故选 B。 6. 【答案】A 【 解 析 】 因 H2SO3的 还 原 性 强 于 HBr 的 还 原 性 ， 故 Cl2先 氧 化 H2SO3， H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl， 生成的 H2SO4和 HCl 是强酸， 故溶液的 pH 下降； 当 H2SO3 完全反应后，再通入 Cl2，发生反应 Cl2+2HBr=Br2+2HCl，溶液的 pH 不再改变。 7. 【答案】A 【解析】A离子还原性 IFe2+Br，氯气先与还原性强的反应，参与反应的顺序是 I、Fe2+、Br，故 A 正确；B氧化性顺序：Ag+Cu2+H+Fe2+，锌粉先与氧化性强的反 应，反应的正确顺序为 Ag+、Cu2+、H+、Fe2+，故 B 错误；C氢氧化钡先发生反应，因为 生成的碳酸钾与氢氧化钡不能共存， 然后与氢氧化钾发生反应， 再与碳酸钾反应生成碳酸氢 钾，最后与碳酸钡反应，如果先与碳酸钡反应生成碳酸氢钡，钡离子会与溶液中的碳酸根离 子反应生成碳酸钡沉淀，故 C 错误；D含等物质的量的 AlO2、OH、CO2 3的溶液中，逐滴 加入盐酸，氢氧根离子优先反应，反应的先后顺序为：OH、AlO2、CO2 3、Al(OH)3，因为 如果氢氧化铝先反应， 生成的铝离子会与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀， 故 D 错误；故选 A。 8. 【答案】B 【解析】在各个阶段发生的反应是：Oa：Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O；ab 段： 2KOH+CO2=K2CO3+H2O；bc：2AlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO2 3；cd 段：K2CO3+ H2O+CO2=2KHCO3； de 段： BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2， 沉淀部分溶解； 只要通入 CO2， 立刻就有沉淀 BaCO3产生，首先发生反应 Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O，将 Ba(OH)2消耗完 毕，接下来消耗 KOH，发生反应 2KOH+CO2=K2CO3+H2O，因而此段沉淀的量保持不变， 然后沉淀量增大，发生反应 2AlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO2 3，沉淀量达最大后，再发生 K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3，最后发生反应 BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2，沉淀部分溶解。 A、 根据反应 cd 段： K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3； de 段： BaCO3+H2O+CO2=Ba(