第二章热点专题整合 竞争思想――存在反应先后的化学反应归类例析

竞争思想——存在反应先后的化学反应归类例析在一些化学反应中，由于某些物质或粒子的反应能力不同，存在反应的竞争，出现先后顺序现象，造成化学反应原理或产物的不同，现归纳如下：热点专题整合同一溶液中存在多个可能的化学反应，下列情况优先反应1．生成更难溶解的物质优先如：①向Mg(HCO3)2的溶液中加入足量NaOH溶液生成Mg(OH)2不是MgCO3，结合Mg2＋的能力为OH－CO。②向Na2S和NaOH的混合液中加入少量CuSO4溶液生成CuS不是Cu(OH)2，CuS比Cu(OH)2更难溶。2．生成更难电离的物质优先如向CH3COONa和NaOH的混合液中加入少量盐酸，OH－先反应生成H2O，结合H＋的能力为OH－CH3COO－。写出向(NH4)2Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液反应过程中先后反应的离子方程式________________________。【精讲精析】因为3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH＋4，说明OH－先与Al3＋反应。【答案】Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，NH＋4＋OH－===NH3·H2O，Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O1．(2012·南海执信中学质检)某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－4、NO－3中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②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。则下列说法正确的是()A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋B．溶液中n(NH＋4)＝0.2molC．溶液中一定不含CO2－3，可能含有SO2－4和NO－3D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1【解析】由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO2－3、NO－3，由②知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋，由图象可知溶液中还一定含有NH＋4，且n(NH＋4)＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n(H＋)＝0.1mol，n(Al3＋)＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4molOH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3molOH－，沉淀Mg2＋消耗0.1molOH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05mol，故只有选项B正确。【答案】B1．同一溶液含有多种氧化性物质被还原顺序如将Zn投入含有Fe2＋和Cu2＋的混合液中，按反应先后，其有关离子方程式为Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋(先)、Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋(后)这是因为氧化能力Cu2＋Fe2＋。(2012·青岛模拟)在含amolFe2(SO4)3和bmolCuSO4的混合溶液中，加入cmolFe，充分反应后，经测定溶液中含有Fe2＋和Cu2＋，同时溶液中仍有固体物质，则a、b、c的关系正确的是()A．a＜c＜a＋bB．b＜c＜a＋bC．a＋c＜bD．a＋b＜c【精讲精析】因氧化性Fe3＋Cu2＋Fe2＋，加入Fe先还原Fe3＋再还原Cu2＋，根据溶液中含有Fe2＋和Cu2＋，同时溶液中存在不溶物，可推断Fe3＋完全反应，Cu2＋部分被置换为Cu。根据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，当Fe3＋完全反应、Cu2＋未反应时，c＝a；当Cu2＋恰好完全反应时，c＝a＋b。因此当Fe3＋完全反应、Cu2＋部分发生反应时，aca＋b。【答案】A2．(2012·聊城质检)在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的酸性混合溶液中加入0.01mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是()A．铁溶解，析出0.01molAg和0.005molCuB．铁溶解，析出0.01molAg并放出H2C．铁溶解，析出0.01molAg，溶液中不再有Fe3＋D．铁溶解，析出0.01molAg，溶液中不再有Cu2＋【解析】因为氧化性Ag＋Fe3＋Cu2＋Fe2＋Zn2＋，加入Fe粉可先还原Ag＋，然后依次为Fe3＋、Cu2＋，根据电子守恒，0.01×2＝0.01×1＋0.01×1，故析出0.01molAg，Fe3＋恰好反应完全。【答案】C2．同一溶液含有多种还原性物质被氧化的顺序如：向FeBr2溶液中通入少量Cl2，则反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。若Cl2过量，则反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是()A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－【精讲精析】因为还原性Fe2＋Br－，在FeBr2溶液中通入少量Cl2时发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；通入过量Cl2时发生反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－。所以当x≤0.5a时只发生前一个反应，当x≥1.5a时只发生后一个反应，当0.5ax1.5a时，Fe2＋全部参加反应，Br－部分参加反应，故选B。【答案】B3．(2012·榆林一中质检)将足量Cl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr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)()【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，pH不再变化。【答案】A4．已知2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。向含1molFeI2的溶液中通入1molCl2，则反应的离子方程式为__________________________________________________________________。【答案】2I－＋Cl2===I2＋2Cl－