中學(xué)化學(xué)常見反應(yīng)順序問題

上海 樊亞軍

中學(xué)化學(xué)涉及的化學(xué)反應(yīng)紛繁復(fù)雜，物質(zhì)混合體系中的化學(xué)反應(yīng)往往包括很多具體的反應(yīng)。分析清楚化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的先后順序?qū)鉀Q混合體系中的化學(xué)反應(yīng)問題很有幫助，有助于將復(fù)雜問題簡單化。以下是幾種中學(xué)化學(xué)常見的與化學(xué)反應(yīng)順序有關(guān)的問題：

一、與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的順序

【例1】(2016·江西新干模擬)在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+的物質(zhì)的量濃度之比為4∶2∶1，現(xiàn)加入適量的鐵粉，使溶液中三種離子的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶9，則投入的鐵粉與原溶液中Cu2+的物質(zhì)的量之比為

( )

A.5∶4 B.4∶5 C.3∶5 D.5∶6

【答案】D

【備考提示】與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的順序問題，需要首先找到體系中所有涉及的化學(xué)反應(yīng)，再依據(jù)不同的氧化劑(或還原劑)強(qiáng)弱進(jìn)行排序，依據(jù)反應(yīng)強(qiáng)先于弱進(jìn)行的原則，分清楚體系中所有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的先后順序，然后按照步驟依次進(jìn)行計(jì)算。

【例2】(2017·吉林高考模擬)向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入適量氯氣，溶液中各種離子的物質(zhì)的量變化如圖1所示。有關(guān)說法正確的是

( )

圖1

A.線段BC代表Cl-數(shù)目的變化情況

B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol/L

D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3

【答案】CD

二、酸與鹽的反應(yīng)順序

【例3】(2019·陜西西安期末)向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體后，在所得溶液中逐滴加入鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的氣體與加入鹽酸的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖2所示：

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

則下列分析都正確的組合是

( )

溶液主要組成成分對應(yīng)圖象溶液中離子濃度關(guān)系A(chǔ)NaHCO3、Na2CO3Ⅱc(CO2-3)c(CO2-3)CNa2CO3Ⅳc(Na+)=c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)DNaHCO3Ⅰc(Na+)

【答案】A

備考提示：酸與鹽反應(yīng)的體系中往往會涉及與堿的反應(yīng)，在判斷反應(yīng)順序時(shí)，首先要從離子反應(yīng)角度，H+先與OH-反應(yīng)，再與酸根離子反應(yīng)，如果是多元酸根離子，還需要從“強(qiáng)酸制弱酸”的角度分步進(jìn)行反應(yīng)。

【例4】(2019·江西贛州質(zhì)檢)已知HX為一元弱酸。某混合溶液中含有4 mol NaX、2 mol Na2CO3和1 mol NaHCO3。往溶液中通入3 mol CO2氣體，充分反應(yīng)后，氣體全部被吸收，所得溶液中鈉鹽的量可能為

( )

選項(xiàng)NaXNa2CO3NaHCO3A0 mol3 mol3 molB1 mol2 mol4 molC2 mol1 mol5 molD3 mol0 mol6 mol

【答案】D

三、鐵、銅與硝酸的反應(yīng)順序

【例5】(2019·河南南陽月考，不定項(xiàng)選擇)某銅鐵合金中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50 mLbmol·L-1的稀硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)(假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物)。下列說法正確的是

( )

A.若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解

B.若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe3+

C.若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則b=0.3

【答案】AD

【例6】(2019·吉林白城模擬)鐵粉和銅粉的均勻混合物，平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如表1所示(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)：

編號①②③④稀硝酸體積/mL100200300400剩余金屬/g18.09.600NO體積/mL2 2404 4806 720V

下列計(jì)算結(jié)果正確的是

( )

A.①中溶解了5.6 g Fe B.硝酸的濃度為4 mol/L

C.②中溶解了9.6 g Cu D.④中V=8960

【答案】BD

四、二氧化碳與堿的反應(yīng)順序

【例7】(2018·天津期末)將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2的量的關(guān)系可表示為

( )

A

B

C

D

【答案】C

【備考提示】這類題目中，往往涉及二氧化碳與兩種堿反應(yīng)，生成一種碳酸鹽可溶，一種碳酸鹽難溶，可以依據(jù)先生成沉淀后不生成沉淀，先與溶質(zhì)反應(yīng)后與沉淀反應(yīng)，先與堿反應(yīng)后與碳酸鹽的順序，可以將反應(yīng)分為四步。以氫氧化鉀和氫氧化鋇的混合溶液為例：1.二氧化碳與氫氧化鋇生成碳酸鋇；2.二氧化碳與氫氧化鉀生成碳酸鉀；3.二氧化碳與碳酸鉀生成碳酸氫鉀；4.二氧化碳與碳酸鋇生成碳酸氫鋇。借助反應(yīng)順序再對圖象進(jìn)行分析，就容易理解圖象。

五、CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)順序

【例8】(2019·江蘇無錫期末)將16.8 g的NaHCO3受熱分解后所產(chǎn)生的CO2氣體和水蒸氣全部通過裝有一定量的Na2O2的密閉容器后，充分反應(yīng)，最后固體質(zhì)量增加2.9 g，密閉容器內(nèi)所裝Na2O2的物質(zhì)的量為________。

【答案】0.15 mol

【備考提示】二氧化碳、水蒸氣都能與過氧化鈉反應(yīng)，由于水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)的產(chǎn)物氫氧化鈉還能與二氧化碳反應(yīng)，因此，可以假設(shè)為二氧化碳先于過氧化鈉反應(yīng)，剩余的過氧化鈉再與水蒸氣反應(yīng)，這樣可以簡化問題的分析。

中學(xué)化學(xué)中涉及與化學(xué)反應(yīng)順序有關(guān)的化學(xué)問題很多，雖然在近幾年高考試題中不多見，但是梳理清楚化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先后順序，對理解中學(xué)化學(xué)很多問題很有幫助。分析具體與反應(yīng)順序有關(guān)的問題時(shí)，要首先分析出體系中所有涉及的化學(xué)反應(yīng)，再根據(jù)某方面對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行排序，有可能是依據(jù)氧化性、還原性強(qiáng)弱，有可能是依據(jù)溶液中離子反應(yīng)總是向著離子濃度減小的方向進(jìn)行，有可能某一特殊類型的反應(yīng)，為了簡化計(jì)算和理解，人為對反應(yīng)設(shè)定一個(gè)順序，總之，只要合理，一個(gè)按照某種順序進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是有助于中學(xué)階段的化學(xué)學(xué)習(xí)的。