化学反应的“先后”专题

科学第五部分专题突破第43讲化学反应的“先后”专题理解初中化学反应中“先后”问题常见的三大类型：一、放出气体或生成沉淀时的反应先后二、吸收气体时的反应先后三、金属与酸溶液、盐溶液发生置换反应时的先后放出气体或生成沉淀时的反应先后1．向Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴入稀HCl。稀HCl能与Na2CO3反应生成CO2气体，也能与NaOH发生中和反应，但实际反应时，NaOH先和HCl反应，等NaOH被反应完后，Na2CO3才能和HCl反应放出CO2气体。因为CO2会被NaOH溶液吸收。2．向CuSO4和H2SO4的混合溶液中滴入NaOH溶液。(向FeCl3和HCl混合溶液中加入NaOH溶液)NaOH溶液能与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，也能和H2SO4发生中和反应，但在实际反应时，H2SO4先和NaOH反应，等H2SO4被反应完后，CuSO4才能和NaOH反应生成Cu(OH)2沉淀。因为Cu(OH)2沉淀会被H2SO4溶解。3．向CaCl2和HCl的混合溶液中滴入Na2CO3溶液。Na2CO3溶液能与CaCl2反应生成CaCO3沉淀，也能和HCl发生反应，但在实际反应时，HCl先和Na2CO3反应，等HCl被反应完后，CaCl2才能和Na2CO3反应生成CaCO3沉淀。1．小明和他的同学，在实验室发现了一瓶上一次实验后忘记盖上瓶塞的氢氧化钠溶液，试剂瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质。于是进行了如下实验探究。【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？【提出猜想】①该氢氧化钠溶液没有变质；②该氢氧化钠溶液部分变质；③该氢氧化钠溶液全部变质。【实验验证】操作现象(1)取溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液无色酚酞变红(2)取溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸没有气泡产生【讨论】小明同学根据上述实验(1)(2)推断，猜想①正确。小强说小明的推断不合理，认为很有可能是氢氧化钠溶液部分变质，理由是__碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红，滴加的稀盐酸太少，滴加的稀盐酸先和氢氧化钠反应，因此没有气泡产生__。于是小强设计了如下实验证明了自己的想法：(1)取原溶液少量于试管中，逐滴加入__BaCl2(合理即可)__溶液至不再产生沉淀。静置，分层。(2)取上层清液，向其中加入___CuSO4(合理即可)__溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。【解析】(1)碳酸钠溶液呈碱性，且能够和稀盐酸反应生成气体，但溶液中若还存在氢氧化钠时，实际反应时，NaOH先和HCl反应，等NaOH被反应完后，Na2CO3才能和HCl反应放出CO2气体。当滴加几滴稀盐酸时，滴加的几滴稀盐酸先和氢氧化钠反应，所以没有气泡产生。(2)加入氯化钡溶液(可溶性钡盐或钙盐都可以，但不能用氢氧化钡和氢氧化钙)既可检验碳酸钠，又可除去碳酸钠，当不再产生沉淀时，说明碳酸钠已被全部消耗掉；氢氧化钠可以和硫酸铜(铜盐的溶液)反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀同时生成硫酸钠。2．将金属铜进行如图1实验：向得到的C溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液，滴加Ba(OH)2溶液的质量与产生沉淀的质量关系如图2所示。请回答：(1)写出Cu→A的化学方程式__2Cu＋O2=====△_2CuO__；(2)写出C溶液中溶质的化学式__HCl、CuCl2或HNO3、Cu(NO3)2__。【解析】(1)铜在加热的条件下与氧气反应生成氧化铜；(2)由题意和图2可知，C溶液中一定有可溶性铜盐，铜盐的溶液加入Ba(OH)2溶液开始时不产生沉淀，反应一段时间后产生沉淀，说明加入的稀酸B一定不是硫酸，并且酸是过量的。所以，加入的酸可能是盐酸或稀硝酸，则C溶液中溶质的化学式可能为：HCl、CuCl2或HNO3、Cu(NO3)2。1．(2014·莱芜)某溶液由NaOH、HCl、H2SO4和MgCl2中的一种或几种组成，向该溶液中滴加Ba(OH)2溶液，产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液质量的关系如图，下列说法正确的是(C)A．HCl和H2SO4一定存在B．NaOH、H2SO4和MgCl2一定不存在C．HCl和MgCl2一定存在D．HCl一定存在，NaOH、H2SO4一定不存在，MgCl2可能存在2．(2014·遂宁)下列图像分别与选项中的操作相对应，其中不合理的是(D)A．向一定量不饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾晶体(不考虑温度变化)B．用等质量、等溶质质量分数的过氧化氢溶液制取氧气C．向硝酸铜和硝酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液D．相同质量的镁粉和铁粉分别与过量且溶质质量分数相同的稀硫酸反应吸收气体时的反应先后把CO2和HCl的混合气体通入碱溶液[例如Ca(OH)2]。CO2能与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3，HCl也会与Ca(OH)2发生中和反应，但在实际反应时，HCl先和Ca(OH)2反应，等HCl被反应完后，CO2才能和Ca(OH)2反应。因为CaCO3会与HCl反应放出CO2气体。3．(2014·湖北)小敏和小玉在实验室用盐酸和石灰石反应，分别用甲、乙装置(气密性均良好)进行二氧化碳的制取及性质实验，但均未发现澄清石灰水变浑浊。针对此现象，同学们提出了自己的想法。小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是__产生的气体从长颈漏斗中逸出__。【提出问题】小玉同学实验时澄清石灰水为什么没有变浑浊呢？【作出猜想】猜想一：澄清石灰水变质。猜想二：反应产生的气体除了有二氧化碳外，还有氯化氢。【查阅资料】氯化氢气体溶于水形成盐酸。【实验探究】实验实验步骤实验现象实验结论实验Ⅰ将纯净的CO2通入到该实验所用的澄清石灰水中澄清的石灰水变浑浊猜想一不成立实验Ⅱ将反应产生的气体通入到__硝酸银溶液中_有白色沉淀产生猜想二成立同学们经过讨论发现，用丙装置(如图)在A、B中均加入实验Ⅱ所用试剂即可同时完成上述两个猜想的探究，其中B装置所起的作用是__检验氯化氢气体是否除尽__。如果看到__A中有白色沉淀产生，B、C中无变化的__现象，则两个猜想都成立。【实验反思】由实验可知，小玉同学实验时可能错误使用了一种药品，她使用的药品是__浓盐酸__。【解析】(1)小敏同学实验时澄清石灰水未变浑浊的原因是：产生的气体从长颈漏斗中逸出或甲装置中长颈漏斗的下端在液面以上。(2)【实验探究】实验Ⅱ，将反应产生的气体通入到硝酸银溶液中，有白色沉淀产生，说明猜想二成立，因为硝酸银溶液是检验氯化氢气体的；澄清的石灰水是检验二氧化碳气体的，用丙装置(如图)在A、B中均加入实验Ⅱ所用的硝酸银溶液，即可同时完成上述两个猜想的探究，其中A装置用来检验是否存在氯化氢气体，B装置所起的作用是检验氯化氢气体是否除尽，如果看到A中有白色沉淀产生，B、C中无变化的现象，则两个猜想都成立；(3)【实验反思】浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体导致二氧化碳不纯，故答案为：浓盐酸。3．(2013·宜宾)已知盐酸是HCl气体溶于水所形成的溶液。在实验室制取二氧化碳并检验其性质的实验中，如果用浓盐酸代替稀盐酸，并将产生的气体通入澄清的石灰水，往往看不到溶液变浑浊的现象。现有一同学用下列装置进行实验，却看到了澄清石灰水变浑浊的现象。回答下列问题：(1)A装置中发生反应的化学方程式是__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O__。(2)B装置的作用是__除去氯化氢气体__。实验后向B中滴入石蕊溶液可看到的现象是__石蕊变红__，写出B中所有溶质的化学式__HCl、H2CO3__；(3)如果去掉B装置，将A与C直接相连，则C装置中可能发生反应的化学方程式为__Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O__。4．(2012·金华)某气体可能由CO、CO2、H2、HCl中的一种或几种组成。为研究其组成，某兴趣小组的同学按如图装置进行实验(有些固定装置已经省去)。请回答：(1)若该气体中含有H2，则能观察到的实验现象是___C处黑色粉末变红，D处白色粉末变蓝__；(2)按上述装置进行实验，观察到A处没有明显现象，据此现象，你能确定气体中CO2的存在吗？若能，请说明理由。若不能；请你在不影响其他气体检验的前提下，对上述装置提出一个简单的改进方案，使实验能确定CO2是否存在。__在A、B装置间再连接一个装有澄清石灰水(或硝酸银溶液)的洗气瓶__。金属与酸溶液、盐溶液发生置换反应的先后1．金属Fe和Zn同时放入一份CuSO4溶液中。Fe可以从CuSO4溶液中置换出Cu(生成FeSO4溶液)，Zn也可以从CuSO4溶液中置换出Cu，但实际反应时，Zn先与CuSO4溶液反应，等Zn被反应完后，Fe才能与CuSO4发生反应。因为Zn会把FeSO4溶液中的Fe元素再置换出来。2．金属Fe放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中。Fe可以从Cu(NO3)2溶液中置换出Cu，Fe也可以从AgNO3溶液中置换出Ag，但在实际反应时，AgNO3溶液先与Fe反应而被置换出Ag，等AgNO3溶液被反应完后，Cu(NO3)2溶液才能和Fe反应而被置换出Cu。因为AgNO3溶液会把生成的Cu再反应成Cu(NO3)2溶液。4．(2014·潍坊)某溶液含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系(如图所示)。下列说法不正确的是(D)A．a～b间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2＋、Ag＋、Cu2＋B．c～d间(不含两点)的溶液中金属离子为Zn2＋、Cu2＋C．当参加反应的锌的质量为m3时，溶液中金属离子为Zn2＋D．当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量分数相等【解析】根据金属活动性顺序可知：三种金属的活动性由强到弱的顺序为锌、铜、银。所以锌应先与硝酸银反应生成银和硝酸锌(a～b)；b点为反应恰好完全发生。然后再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌(c～d)；在d点反应恰好完全发生。e点后锌不再反应。A.a～b间发生的反应为锌与硝酸银的反应，所以对应的溶液中金属离子为Zn2＋、Ag＋、Cu2＋。B.银离子已在b点完全反应，c～d间表示锌与硝酸铜反应，所以溶液中金属离子为Zn2＋、Cu2＋。C.当参加反应的锌的质量为m3时，锌已有剩余。溶液中金属离子为Zn2＋。D.根据锌与硝酸银溶液反应的化学方程式可知：参加反应的锌的质量小于生成银的质量。即随着锌的反应，溶液的质量逐渐减小。当参加反应的锌的质量分别为m1、m2时，锌与硝酸铜没有发生反应，溶液中Cu(NO3)2的质量相等，而溶液的质量不相等。所以溶液中Cu(NO3)2的质量分数不相等。5．(2014·湘潭)某溶液中含有Cu(NO3)2和AgNO3，现向其中逐渐加入一定质量的铁粉进行处理，并绘制参加反应的铁的质量与溶液中溶质种类的关系图。下列说法正确的是(B)A．a点溶液中溶质为3种时，金属单质的种类也为3种B．当溶质种类为2种时，金属单质种类可能为2种C．a、b两点，溶液的质量相等D．当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为1种6．(2014·锦州)向AgNO3溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。以下关于该滤渣和滤液的说法中正确的是(C)①向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生②向滤渣中加入稀盐酸，可能没有气泡产生③滤渣中一定含有Ag，可能有Fe④向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生⑤滤液中一定含有Fe(NO3)2，一定不含AgNO3，可能含有Al(NO3)3A．①③⑤B．①④C．②③D．②④⑤1．(2014·呼和浩特)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加一定量的稀盐酸后，发现忘记滴加指示剂，此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。(1)写出该中和反应的化学方程式__Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O__。(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分：【作出猜想】(A)溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2；(B)溶质可能是CaCl2；(C)溶质可能是CaCl2与HCl【查阅资料】CaCl2溶