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1、化学反响的先后顺序怎样判定一种物质与多种物质发生化学反响的先后顺序?化学反响中的“强迫弱规律是普遍存在的,强者优先反响的原则也是必然的。对于酸、碱、盐、氧化物间的反响必须把握何者酸性强或何者碱性强,对于氧化复原反响必须把握何者氧化性强或何者复原性强,对于沉淀反响必须把握何者溶度积小,等等。只要注意了反响的先后顺序并依此原则分析,就能正确书写好有关反响的化学方程式。一、酸、碱、盐、氧化物间的非氧化复原反响例1将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KA1(OH)4的混合溶液中,生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为解析:这是酸性气体CO2分别与一组碱性物质发生的化学反响,碱性强
2、者优先反响,题设所给的三种溶液与反响生成的K2CO3、BaCO3碱性强弱顺序为:Ba(OH)2KOHKA1(OH)4K2CO3BaCO3,故通入CO2发生反响的先后顺序为:CO2+Ba(OH)2=BaCO3+H2OCO2+2KOH=K2CO3+H2OCO2+2KA1(OH)4=K2CO3+H2O+2Al(OH)3CO2+K2CO3+H2O=2KHCO3BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2结合各反响原理,显然,正确答案为C。可能大量含有的阴离子Cl往该溶液中逐滴参加NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量(n)与参加NaOH溶液的体积(V)的关系如右图所示。则该溶液中确定含有的
3、离子有_;不能确定能否含有的阳离子有_,要确定其存在可补充做的实验是_。解析:这是NaOH溶液分别与一组呈酸性的离子发生的化学反响,酸性强者优先反响,题设呈酸性的三种阳离子与生成Al(OH)3的酸性强弱顺序为:H+Al3+NH4+Al(OH)3,故逐滴参加NaOH溶液发生离子反响的先后顺序为:OH+H+=H2O3OH+Al3+=Al(OH)3OH+NH4+NH3+H2OOH+Al(OH)3=Al(OH)4结合四个离子反响分析图像:最初参加NaOH既没有沉淀生成,也没有气体生成,则该溶液中含有H+;曲线上升讲明此时参加NaOH生成沉淀,则该溶液中含有Al3+;曲线平坦讲明此时参加NaOH没有沉淀
4、生成,但虚线讲明生成气体,则该溶液中含有NH4+;曲线下降讲明此时参加NaOH,Al(OH)3沉淀逐步溶解。讲明溶液中含有的阳离子为H+、Al3+、NH4+,阴离子ClO、AlO2与H+、Al3+等不共存,讲明溶液中不存在ClO、AlO2,而Cl、Br、I无法确定,最后可确定溶液中含有的离子为H+、Al3+、NH4+;不能确定的阳离子是K+,要确定可补做焰色反响的实验。例3已知一样温度下的溶解度:Zn(OH)2ZnS,MgCO3Mg(OH)2,就溶解或电离出S2的能力而言:FeSH2SCuS,则下列离子方程式错误的是()AZn2+S2+2H2O=Zn(OH)2+H2SBMg2+2HCO3+2C
5、a2+4OH=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OCFeS+2H+=Fe2+H2SDCu2+H2S=CuS+2H+解析:由于溶解度Zn(OH)2ZnS,当Zn2+与S2和OH相遇时,应先生成溶解度小的沉淀即生成ZnS,而不是发生水解互相促进生成Zn(OH)2,选项A的离子方程式错。由于溶解度MgCO3Mg(OH)2,当Mg2+与OH和CO32相遇时,应先生成溶解度小的沉淀即生成Mg(OH)2,选项B的离子方程式正确。依题意Cu2+、H+、Fe2+等离子结合S2离子的能力为:CuSH2SFeS,故选项C、D的离子方程式均正确。正确答案为A。例4将33.6g的NaHCO3受热分解后所产生的CO2
6、气体和水蒸气全部通过装有一定量的Na2O2的密闭容器后,充分反响,最后固体质量增加5.8g,求密闭容器内所装Na2O2的物质的量。解析:此题涉及三个反响:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,可以为CO2的酸性强于H2O,先发生Na2O2和CO2反响,后发生Na2O2和H2O反响。根据反响式知,0.4molNaHCO3受热分解后产生的0.2molCO2气体0.2molH2O蒸气;根据反响式知,0.2molCO2与Na2O2反响后固体增重相当于CO的质量,即固体质量增加5.6g;余下0.2g的固体增重是由H
7、2O蒸气与Na2O2反响的结果,即增重0.2g相当于H2的质量,根据反响式知,参加反响的H2O蒸气只要0.1mol;故密闭容器内所装Na2O2的物质的量为0.3mol。感悟:在复杂的非氧化复原反响反响体系中,先考虑酸(CO2相当于酸、H+)与碱(OH)中和反响,后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反响;在含有沉淀的悬浊液中滴加溶液或通入气体时,先考虑和体系中可溶的溶质反响,后考虑和体系中固体的反响;若是生成沉淀反响体系,则沉淀的溶度积或溶解度越小又越容易发生反响生成沉淀;这些均符合强者优先反响的原则,实际上就是化学反响的拔河比赛,谁强势谁胜利,谁强谁先反响。体验:1向NaOH、NaA1(OH)4、N
8、a2CO3的混合溶液中逐滴滴加稀硫酸时生成沉淀的情况?请用化学方程式表示。提示:碱性强弱顺序为:NaOHNaA1(OH)4Na2CO32NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O2NaA1(OH)4+H2SO4=Na2SO4+2Al(OH)3+2H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O2向含有Cl、Br、I、S2的溶液中逐滴滴入硝酸银溶液时生成沉淀的情况?请用离子方程式表示。提示:各难溶物的溶度积顺序为:AgClAgBrAgIAg2S2Ag+S2=Ag2SAg+I=AgIAg+Br=AgBrAg+Cl=AgCl3
9、在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴参加Ba(OH)2溶液,可能发生的反响的离子方程式是AFe2+SO42+Ba2+2OH=BaSO4+Fe(OH)2BNH4+Fe3+2SO42+2Ba2+4OH=2BaSO4+Fe(OH)3+NH3H2OC2Fe3+3SO42+3Ba2+6OH=3BaSO4+2Fe(OH)3D3NH4+Fe3+3SO42+3Ba2+6OH=3BaSO4+Fe(OH)3+3NH3H2O提示:在水溶液中Fe3+的酸性强于NH4+。正确答案为BC。4将HCl和CO2的混合气体通入澄清石灰水中,为何不能产生沉淀?提示:酸性强弱顺序为:HClCO2,原因是HCl先和Ca(OH)2反
10、响。二、氧化复原反响例1有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl、Br、I(忽略水的电离),其中Cl、Br、I的个数比为234,向该溶液中通入氯气,使溶液中Cl和Br的个数比为31,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+的物质的量之比为()A71B72C73D74解析:此题溶液中Fe2+、Cl、Br、I与Cl2反响的先后顺序应知足复原性强弱顺序:IFe2+BrCl,显然反响后溶液中还剩余Fe2+,则Br还没有反响,I全部反响。涉及离子反响只要2个且先后顺序为:Cl2+2I=I2+2Cl2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl设Br的物质的量为3mol,则Cl与I的物质的量分别为2mol、4mol,
11、根据电荷守恒,原溶液中Fe2+的物质的量为(2mol+3mol+4mol)/2=4.5mol;依题意反响后溶液中Cl和Br的物质的量之比为31,则Cl的物质的量为33mol=9mol。由反响知:与4molI发生反响的Cl2的物质的量为2mol,生成Cl的物质的量为4mol;由反响知:与Fe2+发生反响后生成的Cl的物质的量为9mol2mol4mol=3mol,与Fe2+发生反响的Cl2的物质的量为3mol/2=1.5mol,发生反响的Fe2+的物质的量为3mol,剩余Fe2+的物质的量为4.5mol3mol=1.5mol,故通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+的物质的量之比为(2mol1.
12、5mol)1.5mol=73。正确答案为C。例2已知Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+。现把等物质的量的CuSO4、FeCl3和Zn置于水中充分反响,反响容器中所得离子除SO42和Cl外还含有AZn2+、Cu、Fe3+BZn、Cu2+、Fe3+CZn2+、Cu2+、Fe2+DZn2+、Cu2+、Fe2+解析:题设离子的氧化性强弱顺序为Fe3+Cu2+Fe2+,与等物质的量Zn发生下列先后顺序的离子反响:Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+Fe2+=Zn2+Fe设CuSO4、FeCl3和Zn的物质的量均为1mol,则与Fe
13、3+反响的Zn的物质的量为0.5mol,另0.5molZn与0.5molCu2+反响,余下0.5molCu2+,故溶液中含有的金属阳离子为Fe2+、Zn2+、Cu2+。正确答案为D。例3用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中参加0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解经过中转移的电子数为()A0.1molB0.2molC0.3molD0.4mol解析:要恢复到电解前浓度的原则是:出什么就加什么;可将Cu(OH)2拆为CuO和H2O,讲明电解硫酸铜溶液时,先电解CuSO4溶液,后电解H2O,符合阳离子氧化性强弱顺序:Cu2+H+。根据2CuSO4
14、+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,2H2O2H2+O2知:0.1molCuO是由电解产生0.1molCu和0.05molO2引起的,转移电子数0.2mol,0.1molH2O是由电解产生0.1molH2和0.05molO2引起的,转移电子数也为0.2mol,因而共转移电子数0.4mol。正确答案为D。感悟:在氧化复原反响体系中,氧化复原反响的本质是反响物间发生电子转移的反响,氧化剂得电子的能力愈强,复原剂失电子能力也就愈强,两强之间更容易发生电子转移,符合强强优先反响的原则。电化学中电极上的离子放电先后顺序也符合强者优先反响的原则。体验:1把足量的铁粉参加稀硝酸、硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中
15、发生反响的情况?请用化学方程式表示。提示:氧化性强弱顺序为:HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2OFe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu2把铝、锌、铁三种金属同时放入足量的稀硫酸中发生反响的情况?请用化学方程式表示。提示:复原性强弱顺序为:AlZnFe2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H23经检测,某溶液中含有大量的Cl、Br、I,若向该混合溶液中通入定量的Cl2,溶液中Cl、Br、I的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:当通入Cl2的体积为2.8L时,溶液中发生反响的离子方程式为。原溶液中Cl、Br、I的物质的量浓度之比为_。答案:Cl2+2I=I2+2Cl10154