化學(xué)反應(yīng)中的先后原則

◇ 山東 董壽國

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，經(jīng)常會遇到一種物質(zhì)與幾種物質(zhì)反應(yīng)的情況，所以判斷反應(yīng)的先后順序往往就成了解此類問題的關(guān)鍵.因此認(rèn)清化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)，判斷反應(yīng)發(fā)生的先后順序是解題的關(guān)鍵.

1 氧化還原反應(yīng)中的先后順序問題

在氧化還原反應(yīng)中，當(dāng)有多種還原(氧化)性物質(zhì)存在時，還原(氧化)性強(qiáng)的物質(zhì)先被氧化(還原).

例1在100mL含等物質(zhì)的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0.025molCl2，有一半Br－變?yōu)锽r2.則原溶液中HBr和H2SO3的濃度都為( ).

A.0.16mol·L－1B.0.02mol·L－1

C.0.20mol·L－1D.0.25mol·L－1

分析由于還原性：H2SO3＞HBr，氯氣先氧化H2SO3，H2SO3完全反應(yīng)后，氯氣有剩余，剩余氯氣再氧化HBr.設(shè)溶液中HBr和H2SO3的濃度均為c，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知0.1L×c×2＋0.1L×c×0.5＝0.025mol×2，解得c＝0.2mol·L－1，選項C正確.

2 復(fù)分解反應(yīng)中的先后順序問題

能發(fā)生多個同類反應(yīng)的，生成物電離常數(shù)越小或沉淀物溶度積常數(shù)越小的優(yōu)先反應(yīng).

例2向甲溶液中緩慢滴加乙溶液，反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量如圖1所示，其中符合圖象的一組是( ).

圖1

選項 甲 乙A AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3 NaOH B Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4 Ba(OH)2 C NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl NaOH D NaAlO2、氨水、NaOH H2SO4

分析當(dāng)溶液中存在幾種物質(zhì)時，可以先假設(shè)與其中一種物質(zhì)反應(yīng)，如果產(chǎn)生的物質(zhì)還能與另一物質(zhì)反應(yīng)，那么就可以認(rèn)為加入的物質(zhì)先與另一物質(zhì)反應(yīng)，將氫氧化鈉加入AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3混合溶液的過程中，先發(fā)生NaOH 和HNO3的中和反應(yīng)，然后是NaOH 和AlCl3、Mg(NO3)2產(chǎn)生沉淀，最后是NaOH 和Al(OH)3反應(yīng)，沉淀部分溶解，圖象中間一段沉淀不變的反應(yīng)不存在，與圖象變化不相符，選項A 錯誤；將Ba(OH)2加入Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4混合溶液中，立即產(chǎn)生沉淀，且不存在沉淀部分溶解的反應(yīng)，與圖象變化不相符，選項B 錯誤；將NaOH 加入NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl的混合溶液中，第1 段是NaOH 與鹽酸反應(yīng)，第2 段NaOH 與Al(NO3)3、Fe(NO3)3產(chǎn)生2種沉淀，第3段NaOH 與NH4NO3反應(yīng)，第4段是NaOH 溶解氫氧化鋁，符合圖象曲線的變化，選項C 正確；將H2SO4加入NaAlO2、氨水、NaOH 的混合溶液中，先是H2SO4和NaOH 發(fā)生中和反應(yīng)，然后H2SO4和NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，H2SO4和氨水中和，最后H2SO4和Al(OH)3反應(yīng)，最終沉淀會全部溶解，與圖象變化不相符，選項D 錯誤.

3 沉淀反應(yīng)中溶度積常數(shù)小的先沉淀

當(dāng)溶液中同時存在濃度相同的幾種離子時，加入沉淀劑，生成沉淀物，溶度積常數(shù)小的離子先沉淀.

例3常溫下，下列物質(zhì)的溶液中粒子濃度關(guān)系不正確的是( ).

A.向相同濃度的MgCl2、CuCl2的稀溶液中加入稀NaOH 溶液，首先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則Mg(OH)2的溶度積常數(shù)大于Cu(OH)2

B.向飽和FeSO4溶液中加入CuS固體，測得溶液中c(Fe2＋)不變，則Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)

C.已 知 Ksp(CaCO3)＝4.8 × 10－9，Ksp(CaSO4)＝2.4×10－5.向含的濃度均為0.01mol·L－1的溶液中逐滴滴加CaCl2溶液，形成沉淀的先后順序為

D.向含有NaI、NaCl的混合稀溶液中，加入少量稀AgNO3溶液，有黃色沉淀生成，則Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)

分析越容易沉淀的物質(zhì)溶解度越小，其對應(yīng)的溶度積常數(shù)越小，選項A 正確；難溶的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)，溶液中c(Fe2＋)不變，說明CuS沉淀沒有轉(zhuǎn)化為FeS沉淀，則Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)，選項B正確；沉淀時c(Ca2＋)＝4.8×10－7mol·L－1，沉淀時c(Ca2＋)＝2.4×10－3mol·L－1，先形成沉淀，選項C 正確；通過產(chǎn)生沉淀的先后順序判斷難溶物質(zhì)的溶度積常數(shù)大小，必須在相同條件下實驗，由于NaCl、NaI 的濃度未知，所以不能比較AgCl、AgI溶度積的大小，選項D 錯誤.

總之，判斷化學(xué)反應(yīng)中的先后順序時，氧化還原反應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的氧化性(或還原性)強(qiáng)弱判斷，生成的物質(zhì)越難電離或越易沉淀就越容易發(fā)生；離子沉淀反應(yīng)中溶解度越小的沉淀越容易生成.