化學(xué)反應(yīng)的先后順序

1、如何判斷一種物質(zhì)與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的先后順序？化學(xué)反應(yīng)中的強(qiáng)制弱”規(guī)律是普遍存在的，強(qiáng)者優(yōu)先反應(yīng)的原則也是必然的。對(duì)于酸、堿、鹽、氧化物間的反應(yīng)必須掌握何者酸性強(qiáng)或何者堿性強(qiáng)，對(duì)于 氧化還原反應(yīng)必須掌握何者氧化性強(qiáng)或何者還原性強(qiáng)，對(duì)于沉淀反應(yīng)必須掌握何者溶度積小，等等。只有 注意了反應(yīng)的先后順序并依此原則分析，就能正確書(shū)寫(xiě)好有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。一、酸、堿、鹽、氧化物間的非氧化還原反應(yīng)例1.將足量的 CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KA1(OH)4的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2的體積的關(guān)系可表示為()0 vmi一o Dt Qi vtHoan.D QI 02 03Q O。

2、之皿學(xué):HUM四03鞏口，隊(duì)解析：這是酸性氣體 CO2分別與一組堿性物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，堿性強(qiáng)者優(yōu)先反應(yīng)，題設(shè)所給的三種溶液與反應(yīng)生成的 K2CO3、BaCO3 堿性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?Ba(OH)2 > KOH >KA1(OH)4 > K2CO3 > BaCO3,故通入 CO2 發(fā)生反應(yīng)的先后順序?yàn)椋?CO2+Ba(OH)2=BaCO3 ，+H2CO2+2KOH=K2CO3+H2O CO2+2KA1(OH)4=K2CO3+H2O+2Al(OH)3， CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3 BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2結(jié)合各反應(yīng)原理，顯然，正確答案為 Co

3、例2. 1 L某混合溶液，可能含有的離子如下表：可能大量含有的陽(yáng)離子H+ NH4+ Al3+ K+可能大量含有的陰離子Cl - Br- I - ClO - AlO2 往該溶液中逐滴加入 NaOH溶液并適當(dāng)加熱，產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如右圖所示。則該溶液中確定含有的離子有 ;不能確定是否含有的陽(yáng)離子有 ,要確定其存在可補(bǔ)充做的實(shí)驗(yàn)是 。解析：這是NaOH溶液分別與一組呈酸性的離子發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，酸性強(qiáng)者優(yōu)先反應(yīng)，題設(shè)呈酸性的三種陽(yáng)離子與生成 Al(OH)3的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐+> Al3+ > NH4+ > Al (OH)3 ,故逐滴

4、加入 NaOH溶液發(fā)生 離子反應(yīng)的先后順序?yàn)椋?OH + H+=H2O 30H +Al3+=Al(OH)3， OH+NH4+NH3T +H2O OH +Al(OH)3=Al(OH)4 結(jié)合四個(gè)離子反應(yīng)分析圖像：最初加入NaOH既沒(méi)有沉淀生成，也沒(méi)有氣體生成，則該溶液中含有H+;曲線上升說(shuō)明此時(shí)加入 NaOH生成沉淀，則該溶液中含有A13+ ;曲線平坦說(shuō)明此時(shí)加入 NaOH沒(méi)有沉淀生成，但虛線說(shuō)明生成氣體，則該溶液中含有 NH4+;曲線下降說(shuō)明此時(shí)加入 NaOH , Al(OH)3沉淀逐漸溶解。說(shuō)明溶液中含有的陽(yáng)離子為H+、Al3+、NH4+,陰離子ClO、A1O2與H+、Al3+等不共存，說(shuō)明

5、溶液中不存在ClO、AlO2 -,而Cl、Br 、I無(wú)法確定，最后可確定溶液中含有的離子為H+、Al3+、NH4+; 不能確定的陽(yáng)離子是 K+ ,要確定可補(bǔ)做焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。例3.已知相同溫度下的溶解度：Zn(OH)2 >ZnS, MgCO3 > Mg(OH)2 ,就溶解或電離出 S2的能力而言：FeS>H2S> CuS,則下列離子方程式錯(cuò)誤的是 ()A. Zn2+S2 +2H2O=Zn(OH)2j +H2STB. Mg2+2HCO3 +2Ca2+4OH =Mg(OH)2j +2CaCO® +2H2OC. FeS+2H+=Fe2+H2St D. Cu2+H2S

6、=Cu& +2H + 解析：由于溶解度 Zn(OH)2 >ZnS,當(dāng)Zn2+與S2和OH 相遇時(shí)，應(yīng)先生成溶解度小的沉淀即生成 ZnS,而不是發(fā)生水解相互促進(jìn)生成Zn(OH)2 ,選項(xiàng)A的離子方程式錯(cuò)。由于溶解度MgCO3 > Mg(OH)2 ,當(dāng)Mg2+與OH 和CO32 相遇時(shí)， 應(yīng)先生成溶解度小的沉淀即生成Mg(OH)2 ,選項(xiàng)B的離子方程式正確。依題意 Cu2+、H+、Fe2+等離子結(jié)合S2離子的能力為：CuS>H2S>FeS ,故選項(xiàng)C、D的離子方程式均正確。正確答案為A。例4.將33.6g的NaHCO3受熱分解后所產(chǎn)生的 CO2氣體和水蒸氣全部通過(guò)裝

7、有一定量的Na2O2的密閉容器后，充分反應(yīng)，最后固體質(zhì)量增加5.8g,求密閉容器內(nèi)所裝 Na2O2的物質(zhì)的量。解析：本題涉及三個(gè)反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3+CO 2 +H2OT2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ,可認(rèn)為 CO2 的酸性強(qiáng)于 H2O ,先發(fā)生 Na2O2和CO2反應(yīng)，后發(fā)生 Na2O2和H2O反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)式知，0.4molNaHCO3受熱分解后產(chǎn)生的0.2molCO2氣體0.2mol H2O蒸氣；根據(jù)反應(yīng)式知，0.2molCO2與Na2O2反應(yīng)后固體增重相當(dāng)于 CO的質(zhì)量，即固體質(zhì)量增加 5.6g;余下0.2g的固體增

8、重是由H2O蒸氣與Na2O2反應(yīng)的結(jié)果，即增重 0.2g相當(dāng) 于H2的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)式知，參加反應(yīng)的H2O蒸氣只有0.1mol;故密閉容器內(nèi)所裝 Na2O2的物質(zhì)的量 為 0.3mol。感悟：在復(fù)雜的非氧化還原反應(yīng)反應(yīng)體系中，先考慮酸(CO2相當(dāng)于酸、H+)與堿(OH)中和反應(yīng)，后考慮酸與鹽之間或堿與鹽之間的反應(yīng)；在含有沉淀的懸濁液中滴加溶液或通入氣體時(shí)，先考慮和體系中可溶 的溶質(zhì)反應(yīng)，后考慮和體系中固體的反應(yīng)；若是生成沉淀反應(yīng)體系，則沉淀的溶度積或溶解度越小又越容 易發(fā)生反應(yīng)生成沉淀； 這些均符合強(qiáng)者優(yōu)先反應(yīng)的原則，實(shí)際上就是化學(xué)反應(yīng)的拔河比賽，誰(shuí)強(qiáng)勢(shì)誰(shuí)勝利，誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)先反應(yīng)。體驗(yàn)：1.向NaO

9、H、NaA1(OH)4、Na2CO3的混合溶液中逐滴滴加稀硫酸時(shí)生成沉淀的情況？請(qǐng)用化 學(xué)方程式表示。提示：堿性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篘aOH > NaA1(OH)4 > Na2CO32NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 2NaA1(OH)4+H2SO4= =Na2SO4+2Al(OH)3 J +2H2O Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+C 02HH2O 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銀溶液時(shí)生成沉淀的情況？請(qǐng)用離子方程式表 示。提示：各難溶物的溶度積順序?yàn)椋篈gCl > AgBr

10、>AgI > Ag2S2Ag+S2 =Ag2Sj Ag+I =AgI J Ag+Br =AgBr J Ag+Cl =AgCl J 3.在復(fù)鹽NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是()A. Fe2+SO42 +Ba2+2OH =BaSO4 +Fe(OH)2 JB. NH4+Fe3+2SO42 -+2Ba2+4OH =2BaSO域 +Fe(OH)3 J +NH3- H2OC. 2Fe3+3SO42 +3Ba2+6OH =3BaSO域 +2Fe(OH)3 JD. 3NH4+Fe3+3SO42 - +3Ba2+6OH =3BaSO4j +Fe(

11、OH)3 J +3NH3- H2O 提示：在水溶液中Fe3+的酸性強(qiáng)于NH4+o正確答案為BC。4.將HCl和CO2的混合氣體通入澄清石灰水中，為什么不能產(chǎn)生沉淀？提示：酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐Cl > CO2,原因是HCl先和Ca(OH)2反應(yīng)。二、氧化還原反應(yīng)例1.有一混合溶液，其中只含有 Fe2+、Cl 、Br 、I (忽略水的電離)，其中Cl 、Br 、I的個(gè) 數(shù)比為2：3：4,向該溶液中通入氯氣，使溶液中Cl 和Br 的個(gè)數(shù)比為3：1,則通入氯氣的物質(zhì)的量與溶液中剩余的Fe2+的物質(zhì)的量之比為 ()A. 7 ：1B . 7 ： 2C. 7 ：3D . 7 ： 4解析：此題溶液中Fe2

12、+、Cl、Br、I與Cl2反應(yīng)的先后順序應(yīng)滿足還原性強(qiáng)弱順序：I >Fe2+>Br- > Cl -,顯然反應(yīng)后溶液中還剩余Fe2+,則Br-還沒(méi)有反應(yīng)，I-全部反應(yīng)。涉及離子反應(yīng)只有2個(gè)且先后順序?yàn)椋?Cl2+2I =I2+2Cl 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl 設(shè)Br 的物質(zhì)的量為3mol,則Cl與I 的物質(zhì)的量分別為 2 mol、4 mol,根據(jù)電荷守恒，原溶液中 Fe2+的物質(zhì)的量為(2 mol+3 mol+4 mol)/2=4.5 mol ;依題意反應(yīng)后溶液中 Cl 和Br 的物質(zhì)的量之比為 3 ： 1,則Cl的物質(zhì)的量為3M mol=9 mol。由反應(yīng)知：與4m

13、ol I 發(fā)生反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為2 mol,生 成Cl的物質(zhì)的量為4 mol;由反應(yīng)知：與 Fe2+發(fā)生反應(yīng)后生成的Cl 一的物質(zhì)的量為 9 mol -2 mol-4 mol=3 mol ,與Fe2+發(fā)生反應(yīng)的 Cl2的物質(zhì)的量為 3 mol/2=1.5 mol ,發(fā) 生反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量為3 mol,剩余Fe2+的物質(zhì)的量為4.5 mol 3 mol=1.5 mol ,故通入氯氣的物質(zhì)的 量與溶液中剩余的 Fe2+的物質(zhì)的量之比為(2 mol + 1.5 mol) ： 1.5 mol=7 ： 3。正確答案為 C。例 2.已知 Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+, Zn+2Fe3

14、+=2Fe2+Zn2+ ?，F(xiàn)把等物質(zhì)的量的 CuSO4、 FeCl3 和Zn置于水中充分反應(yīng)，反應(yīng)容器中所得離子除SO42和Cl外還含有()A. Zn2+、Cu、Fe3+ B. Zn、Cu2+、Fe3+C. Zn2+、Cu2+、Fe2+ D. Zn2+、Cu2+、Fe2+解析：題設(shè)離子的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镕e3+>Cu2+>Fe2+,與等物質(zhì)的量Zn發(fā)生下列先后順序的離子反應(yīng)： Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+ Zn+Cu2+=Zn2+ +CuZn+Fe2+=Zn2+Fe設(shè)CuSO4、FeCl3和Zn的物質(zhì)的量均為1mol,則與Fe3+反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量為0.5mol,另0.5

15、mol Zn 與0.5mol Cu2+反應(yīng)，余下0.5mol Cu2+,故溶液中含有的金屬陽(yáng)離子為Fe2+、Zn2+、Cu2+。正確答案為 D。例3,用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 ()A. 0.1 molB. 0.2 molC. 0.3 molD. 0.4 mol解析：要恢復(fù)到電解前濃度的原則是：出什么就加什么；可將 Cu(OH)2拆為CuO和H2O,說(shuō)明電解硫 酸銅溶液時(shí)，先電解CuSO4溶液，后電解 H2O,符合陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)弱順序：Cu2+>H+。根據(jù)通電

16、2CuSO4+2H2O= 2Cu+2H2SO4+O2 ,通電2H2O= 2H2T +O2佚口： 0.1molCuO 是由電解產(chǎn)生 0.1molCu 和 0.05molO2 引起的，轉(zhuǎn)移電子數(shù) 0.2mol, 0.1molH2O是由電解產(chǎn)生 0.1molH2和0.05molO2引起的，轉(zhuǎn)移電子數(shù)也為0.2mol,因此共轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.4mol o正確答案為 D。感悟：在氧化還原反應(yīng)體系中，氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，氧化劑得電子的 能力愈強(qiáng)，還原劑失電子能力也就愈強(qiáng)，兩強(qiáng)之間更容易發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，符合強(qiáng)強(qiáng)優(yōu)先反應(yīng)的原則。電化 學(xué)中電極上的離子放電先后順序也符合強(qiáng)者優(yōu)先反應(yīng)的原則。

17、體驗(yàn)：1.把足量的鐵粉加入稀硝酸、硝酸鐵、硝酸銅的混合溶液中發(fā)生反應(yīng)的情況？請(qǐng)用化學(xué)方程式 表不。提示：氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐NO3 > Fe(NO3)3 > Cu(NO3)2Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO T +2H2OFe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu2 .把鋁、鋅、鐵三種金屬同時(shí)放入足量的稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)的情況？請(qǐng)用化學(xué)方程式表示。提示：還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篈l > Zn > Fe2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2 TZn+H2SO4=ZnSO4+H 2Fe+H2SO4=FeSO4+H 23 .經(jīng)檢測(cè)，某