2020届高考化学 精准培优专练五 三种类型的竞争反应（含解析）

三种类型的竞争反应1．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，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33。2．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、Na2SO4B.NaBr、Na2SO4C.NaCl、Na2SO4、I2D.NaCl、NaI、Na2SO43．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+、NO－3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（）A．2Fe3++SO2－3+H2O==2Fe2++SO2－4+2H+B．2H++SO2－3==H2O+SO2↑C．2H++2NO－3+3SO2－3==3SO2－4+2NO↑+H2OD．2Fe3++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 ()二．对点增分集训一．三种类型的竞争反应2．已知溶液中，还原性：SO−3I−，氧化性：IO−3I2SO2−4。在含有3molNaHSO3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0.4mol3．已知反应：Al3++2H2O+NH+4=NH3·H2O+Al(OH)3↓，现向浓度均为0.1mol·L−1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、SO2−4、NO−3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+B.溶液中n(Al3+)=0.1molC.溶液中一定不含CO2−3，可能含有SO2−4和NO−3D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶2∶15．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（）A．560、672B．1008、1120C．2240、2352D．392、5046．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)（）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22eIFeBrF、的溶液中缓慢通入氯气：2-erIFB、、B．向含等物质的量的22guFeACH、、、的溶液中缓慢加入锌粉：22ueAgCFH、、、C．在含等物质的量的2BaOHKOH、的混合溶液中缓慢通入CO2：23KCO、32aBaOHKOHBCO、、D．在含等物质的量的223AlOOHCO、、的溶液中逐滴加入盐酸：2233lOl(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（）A．e点溶液中c(HCO−3)＞c(K+)B．bc段反应的离子方程式是AlO−2＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO−3C．d点溶液中c(K+)=c(H2CO3)＋c(HCO−3)＋c(CO2−3)D．Oa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。参考答案一、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SO2−3I−Br−，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++NO－3反应，所以应先与H++NO－3反应，故应选C。二、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AlO−2，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：HSO−3I−，氧化性：IO−3I2SO2−4，故该反应按照如下顺序进行：3HSO−3+IO−3=3SO2−4+I−+3H+(此处只能生成I−，因为还原性HSO−3I−)、IO−3+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3HSO−3+IO−3=3SO2−4+I−+3H+可知，生成I−为0.4mol，当加入的KIO3为1mol时，此时HSO−3已经全部被氧化，生成I−为1mol，再加入0.12molKIO3时，又发生反应IO−3+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−=AlO−2+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NO−3。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0.1~0.5mol时为金属离子沉淀过程；n(NaOH)为0.5~0.7mol时沉淀的量保持不变，应为OH−与NH+4发生反应，n(NH+4)=0.2mol；n(NaOH)为0.7~0.8mol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+)=0.1mol，B正确；不溶解的沉淀只能为Mg(OH)2，n(Al3+)=0.1mol，沉淀Al3+消耗NaOH0.3mol，则沉淀Mg2+消耗NaOH0.1mol，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+)=0.1mol∶0.1mol∶0.05mol=2∶2∶1，D正确；溶液中一定不含CO2−3和NO−3，因溶液呈电中性，则溶液中一定含有SO2−4，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−)=0.05mol。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CO2V1=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)2，0.05molCaCO3会消耗0.05molCO2，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I−＞Fe2+＞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AlO−2、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−、AlO−2、CO2−3、Al(OH)3，因为如果氢氧化铝先反应