反应先后顺序.docx

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反应先后顺序

反应先后顺序

化学反应中的先后顺序问题

一、化合物之间反应的先后顺序问题

酸、碱、盐几种物质混合时，酸与盐之间或碱与盐之间都能发生反应，应注意：

（1）如果它们之间有氧化还原反应，先考虑氧化还原反应，后考虑复分解反应

（2）复分解反应，先考虑酸碱中和反应，后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反应

（3）能发生多个同类反应的，生成物电解度越弱的或沉淀物溶解度越小的，先反应

例题1：

向NaOH、NaAlO2、Na2S2O3的混合溶液中滴加稀硫酸时沉淀的生成情况

2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+Al（OH）3↓

2NaAlO2+H2SO4+2H2O＝Na2SO4+2Al（OH）3↓

Na2S2O3+H2SO4＝Na2SO4+S+SO2+H2O

2Al（OH）3+3H2SO4＝Al2（SO4）3+6H2O

二、由于实验的实际操作引起的先后顺序问题

向悬浊液中滴加溶液或通入气体时，先考虑和溶液的反应，后考虑和体系中固体的反应

例：

将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2混合溶液中，判断反应的先后顺序

Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O

2KOH+CO2＝K2CO3+H2O

K2CO3+CO2+H2O＝2KHCO3

CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2

三、氧化还原反应之间的先后顺序问题

氧化还原反应的实质是反应物间发生电子转移的反应，所以氧化剂得电子的能力愈强，还原剂失电子能力也就愈强，两强之间更容易发生电子转移，强强优先。

四、电解池中电极上的放电先后顺序问题

电解池的阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，在阴极上吸附的溶液中的阳离子得电子，那么就要考虑溶液中所存在的几种阳离子氧化性的强弱，同时还要考虑电极本身的还原性；若电解的是某种物质的水溶液，一般不会涉及H+和OH_之后的离子放电的情况

五、碱金属化合物中常见的反应先后顺序问题

关于Na2O2常常涉及两个重要反应

2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2

2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2

应用这两个反应进行化学计算的试题较多，特别是涉及Na2O2和CO2、H2O的混合物的反应问题。

直接认为先是Na2O2和CO2反应，如果Na2O2有剩余，再考虑和H2O的反应

例：

将16.8g的NaHCO3受热分解后所产生的CO2气体和水蒸气全部通过装有一定量的Na2O2的密闭容器后，充分反应，最后固体质量增加2.9g，求密闭容器内所装Na2O2的物质的量。

1.将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、KAlO2（或K[Al（OH）4]的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（C）

2.一、酸、碱、盐、氧化物间的非氧化还原反应

   例1．将足量的CO2不断通入KOH、Ba（OH）2、K[A1（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应，碱性强者优先反应，题设所给的三种溶液与反应生成的K2CO3、BaCO3碱性强弱顺序为：

Ba（OH）2﹥KOH﹥K[A1（OH）4]﹥K2CO3﹥BaCO3，故通入CO2发生反应的先后顺序为：

①CO2+Ba（OH）2==BaCO3↓+H2O   ②CO2+2KOH==K2CO3+H2O

   ③CO2+2K[A1（OH）4]==K2CO3+H2O+2Al（OH）3↓

   ④CO2+K2CO3+H2O==2KHCO3   ⑤BaCO3+CO2+H2O==Ba（HCO3）2

   结合各反应原理，显然，正确答案为C。

   例2．1L某混合溶液，可能含有的离子如下表：

可能大量含有的阳离子

 H+ NH4+ Al3+  K+

可能大量含有的阴离子

 Cl－ Br－ I－ ClO－ AlO2－

    往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热，产生沉淀和气体的物质的量（n）与加入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离子有_______________；不能确定是否含有的阳离子有__________，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应，酸性强者优先反应，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，故逐滴加入NaOH溶液发生离子反应的先后顺序为：

    ①OH－+H+==H2O     ②3OH－+Al3+==Al（OH）3↓

   ③OH－+NH4+NH3↑+H2O    ④OH－+Al（OH）3==[Al（OH）4]－

   结合四个离子反应分析图像：

最初加入NaOH既没有沉淀生成，也没有气体生成，则该溶液中含有H+；曲线上升说明此时加入NaOH生成沉淀，则该溶液中含有Al3+；曲线平坦说明此时加入NaOH没有沉淀生成，但虚线说明生成气体，则该溶液中含有NH4+；曲线下降说明此时加入NaOH，Al（OH）3沉淀逐渐溶解。

说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，说明溶液中不存在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应的实验。

   例3．已知相同温度下的溶解度：

Zn（OH）2﹥ZnS，MgCO3﹥Mg（OH）2，就溶解或电离出S2－的能力而言：

FeS﹥H2S﹥CuS，则下列离子方程式错误的是（  ）

   A．Zn2++S2－+2H2O==Zn（OH）2↓+H2S↑

   B．Mg2++2HCO3－+2Ca2++4OH－==Mg（OH）2↓+2CaCO3↓+2H2O

   C．FeS+2H+==Fe2++H2S↑

   D．Cu2++H2S==CuS↓+2H+

   解析：

由于溶解度Zn（OH）2﹥ZnS，当Zn2+与S2－和OH－相遇时，应先生成溶解度小的沉淀即生成ZnS，而不是发生水解相互促进生成Zn（OH）2，选项A的离子方程式错。

由于溶解度MgCO3﹥Mg（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：

CuS﹥H2S﹥FeS，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，充分反应，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：

本题涉及三个反应：

①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑   ②2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2  ③2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑，可认为CO2的酸性强于H2O，先发生Na2O2和CO2反应，后发生Na2O2和H2O反应。

根据反应式①知，0.4molNaHCO3受热分解后产生的0.2molCO2气体0.2molH2O蒸气；根据反应式②知，0.2molCO2与Na2O2反应后固体增重相当于CO的质量，即固体质量增加5.6g；余下0.2g的固体增重是由H2O蒸气与Na2O2反应的结果，即增重0.2g相当于H2的质量，根据反应式③知，参加反应的H2O蒸气只有0.1mol；故密闭容器内所装Na2O2的物质的量为0.3mol。

   感悟：

在复杂的非氧化还原反应反应体系中，先考虑酸（CO2相当于酸、H+）与碱（OH－）中和反应，后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反应；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应，后考虑和体系中固体的反应；若是生成沉淀反应体系，则沉淀的溶度积或溶解度越小又越容易发生反应生成沉淀；这些均符合强者优先反应的原则，实际上就是化学反应的拔河比赛，谁强势谁胜利，谁强谁先反应。

   体验：

1．向NaOH、Na[A1（OH）4]、Na2CO3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：

NaOH﹥Na[A1（OH）4]﹥Na2CO3

   2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O

   2Na[A1（OH）4]+H2SO4==Na2SO4+2Al（OH）3↓+2H2O

   Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+CO2↑+H2O

   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：

AgCl﹥AgBr﹥AgI﹥Ag2S

   2Ag++S2－==Ag2S↓   Ag++I－==AgI↓

   Ag++Br－==AgBr↓    Ag++Cl－==AgCl↓

   3．在复盐NH4Fe（SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，可能发生的反应的离子方程式是（  ）

   A．Fe2++SO42－+Ba2++2OH－==BaSO4↓+Fe（OH）2↓

   B．NH4++Fe3++2SO42－+2Ba2++4OH－==2BaSO4↓+Fe（OH）3↓+NH3·H2O

   C．2Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－==3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓

   D．3NH4++Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－==3BaSO4↓+Fe（OH）3↓+3NH3·H2O

   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，为什么不能产生沉淀？

   提示：

酸性强弱顺序为：

HCl﹥CO2，原因是HCl先和Ca（OH）2反应。

   二、氧化还原反应

   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2∶3∶4，向该溶液中通入氯气，使溶液中Cl－和Br－的个数比为3∶1，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（  ）

   A．7∶1              B．7∶2

   C．7∶3              D．7∶4

   解析：

此题溶液中Fe2+、Cl－、Br－、I－与Cl2反应的先后顺序应满足还原性强弱顺序：

I－﹥Fe2+﹥Br－﹥Cl－，显然反应后溶液中还剩余Fe2+，则

Br－还没有反应，I－全部反应。

涉及离子反应只有2个且先后顺序为：

   ①Cl2+2I－==I2+2Cl－    ②2Fe2++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，根据电荷守恒，原溶液中Fe2+的物质的量为（2mol+3mol+4mol）/2=4.5mol；依题意反应后溶液中Cl－和Br－的物质的量之比为3∶1，则Cl－的物质的量为3×3mol=9mol。

由反应①知：

与4molI－发生反应的Cl2的物质的量为2mol，生成Cl－的物质的量为4mol；由反应②知：

与Fe2+发生反应后生成的

Cl－的物质的量为9mol－2mol－4mol=3mol，与Fe2+发生反应的Cl2的物质的量为3mol/2=1.5mol，发生反应的Fe2+的物质的量为3mol，剩余Fe2+的物质的量为4.5mol－3mol=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（2mol＋1.5mol）∶1.5mol=7∶3。

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置于水中充分反应，反应容器中所得离子除SO42－和Cl－外还含有（   ）

   A．Zn2+、Cu、Fe3+     B．Zn、Cu2+、Fe3+　

   C．Zn2+、Cu2+、Fe2+    D．Zn2+、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应：

①Zn+2Fe3+==2Fe2++Zn2+ ②Zn+Cu2+==Zn2++Cu  ③Zn+Fe2+==Zn2++Fe

   设CuSO4、FeCl3和Zn的物质的量均为1mol，则与Fe3+反应的Zn的物质的量为0.5mol，另0.5molZn与0.5molCu2+反应，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，向所得溶液中加入0.1molCu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。

则电解过程中转移的电子数为（  ）

   A．0.1mol        B．0.2mol

   C．0.3mol        D．0.4mol

   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，说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+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，因此共转移电子数0.4mol。

正确答案为D。

   感悟：

在氧化还原反应体系中，氧化还原反应的实质是反应物间发生电子转移的反应，氧化剂得电子的能力愈强，还原剂失电子能力也就愈强，两强之间更容易发生电子转移，符合强强优先反应的原则。

电化学中电极上的离子放电先后顺序也符合强者优先反应的原则。

   体验：

1．把足量的铁粉加入稀硝酸、硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中发生反应的情况？

请用化学方程式表示。

   提示：

氧化性强弱顺序为：

HNO3﹥Fe（NO3）3﹥Cu（NO3）2

   Fe+4HNO3（稀）==Fe（NO3）3+NO↑+2H2O   

   Fe+2Fe（NO3）3==3Fe（NO3）2

    Fe+Cu（NO3）2==Fe（NO3）2+Cu

   2．把铝、锌、铁三种金属同时放入足量的稀硫酸中发生反应的情况？

请用化学方程式表示。

   提示：

还原性强弱顺序为：

Al﹥Zn﹥Fe

   2Al+3H2SO4==Al2（SO4）3+3H2↑

   Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

   Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑

   3．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：

Cl2的体积（标准状况）

2.8L

5.6L

11.2L

n（Cl－）

1.25mol

1.5mol

2mol

n（Br－）

1.5mol

1.4mol

0.9mol

n（I－）

amol

0

0

   ①当通入Cl2的体积为2.8L时，溶液中发生反应的离子方程式为     。

②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为_____________。

   答案：

①Cl2+2I－==I2+2Cl－     ②10︰15︰4