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[名校联盟]江西省鹰潭市第一中学2013高考化学一轮复习课件 第二章 第6讲 专题总结


第二章

化学物质及其变化
专题总结——

第6讲

相互竞争的离子反应及氧化还原反应 反应物间一对多的化学反应常有“平行反应” 和“竞争反应”两类, 平行反应主要指多个反应相互 间没有影响可同时进行; 而竞争反应是指由于反应能 力不同,多个反应按一定的先后顺序逐次进行。

竞争反应主要包

括两种基本题型:一是一种氧化剂 (还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应,如把 Cl2 通入含 I 、 Br 、Fe2 的溶液中,按照还原能力由强到弱的顺序,I
- + - -

优先反应,其次是 Fe2+,最后是 Br-;二是一种酸(碱)与 多种碱性(酸性)物质反应,如把 HCl 逐滴加入到含有 NaOH、Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液中,按照碱性由强 到弱的顺序,NaOH 优先反应,其次是 Na2CO3,最后是 NaHCO3,此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。在 实际问题中有部分看似平行的反应, 由于物质的性质而出 现了“有效”和“无效”两种可能性, 准确地确定有效反 应就成了解题的关键。

1.复分解反应之间的竞争 若某一溶液中同时存在几个可能的复分解反应, 则生成更难溶解或更难电离物质的反应将优先进行。 例 1 写出在硫酸铝铵溶液中加入少量氢氧化钡 溶液的离子方程式:

+ 2 解析 在硫酸铝铵溶液中, 存在 NH4 、 3+与 SO4-, Al

2 当加入少量的 Ba(OH)2 溶液后,Ba2+和 SO4-结合生成

BaSO4,OH-则既可与 Al3+结合又能与 NH+结合,它们 4 彼此之间发生互相竞争的反应。由于在含有 Al3 的溶液 中滴入 NH3· 2O,有白色沉淀生成可知,Al3 结合 OH H 合生成 Al(OH)3,则上述离子方程式为:
2 2Al3 + + 3SO 4- + 3Ba2 + + 6OH - ===2Al(OH)3↓ +
+ - +

的能力大于 NH+结合 OH-的能力,OH-优先与 Al3+结 4

3BaSO4↓。
答案 2Al3 +3SO2 +3Ba2 +6OH ===2Al(OH)3 ↓ 4 +3BaSO4↓
+ - + -

即时巩固 1

将 足 量 CO2 通 入 KOH 和 )

Ca(OH)2 的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n) 和通入 CO2 体积(y)的关系正确的是(

解析

CO2 与 KOH 和 Ca(OH)2 都会反应, 但先与哪

种物质反应即存在着竞争,如果先与 KOH 反应,则反应 后生成的 K2CO3 立即会与 Ca(OH)2 反应生成 CaCO3,因 此,可以看成 CO2 先与 Ca(OH)2 反应,所以通 CO2 后立 即有 CaCO3 生成。第二步还要判断 CO2 是先跟 KOH 反 应还是先与生成的 CaCO3 反应,同样可以采用假设法判 断,即如果先与 CaCO3 反应,则生成的 Ca(HCO3)2 又会 与 KOH 反应,因此,是先与 KOH 反应,此过程生成沉 淀的物质的量不变,当 KOH 消耗完全,再与 CaCO3 反 应,直至沉淀完全溶解,故选 D。 答案 D

即时巩固 2 少量 NaOH 溶液滴入到 NH4HCO3 溶液中的离子方程式为 _________________________________________ _______________________________。

答案

HCO-3+OH-===H2O+CO2-

3

即时巩固3 向NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐 滴加入NaOH至过量,按反应的先后顺序,写出有关的 离子方程式: (1)__________________,__________________。 (2)__________________。 (3)__________________。

答案


(1)Al3 +3OH ===Al(OH)3↓
- + -





Mg +2OH ===Mg(OH)2↓ (2)NH4 +OH ===NH3· 2O H (3)Al(OH)3+OH ===AlO2 +2H2O 2.氧化还原反应之间的竞争 若某一溶液中同时含有多种还原性(氧化性)物 质,则加入一种氧化剂(还原剂)时,优先氧化还原性 (氧化性)强的物质。
- -

例2

在含有 Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、 ( )

AgNO3 各 0.01 mol 的酸性混合溶液中加入 0.01 mol 铁粉,经搅拌后发生的变化应是 A.铁溶解,析出 0.01 mol Ag 和 0.005 mol Cu B.铁溶解,析出 0.01 mol Ag 并放出 H2 C.铁溶解,析出 0.01 mol Ag,溶液中不再有 Fe3+ D.铁溶解,析出 0.01 mol Ag,溶液中不再有 Cu2


解析

因为氧化性 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+, 所以先
+ +

发生反应 2Ag +Fe===2Ag+Fe2 ,其中 0.005 mol 的铁粉与 0.01 mol 的 AgNO3 反应,析出 0.01 mol Ag, 再发生: 3++Fe===3Fe2+, 2Fe 其中剩余的 0.005 mol 铁粉与 0.01 mol 的 Fe(NO3)3 反应,溶液中不再 有 Fe3+,故选 C。

答案

C

即时巩固 4 少量的氯气通入 FeBr2 溶液中,其 反应的离子方程式正确的是( B ) A.2Br +Cl2===Br2+2Cl
+ + + - - - - + -

B.2Fe2 +Cl2===2Fe3 +2Cl

C.2Fe2 +2Br +2Cl2===2Fe3 +Br2+4Cl

D.2Fe2+ +4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-

解析

由于Fe2+还原性比Br-强,当Cl2不足

时,Fe2+优先反应。

即时巩固 5 将足量 Cl2 缓缓通入含 0.02 mol H2SO3 和 0.02 mol HBr 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)( )

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。

答案 A 即时巩固 6 向 NaBr、NaI 和 Na2SO3 混合液中通

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( ) B.NaBr、Na2SO4 D. NaCl、 NaI、 2SO4 Na

A.NaCl、Na2SO4 C. NaCl、 2SO4、 2 Na I

解析

向 NaBr、NaI 和 Na2SO3 混合液中通入

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 和 Cl2 会挥发,灼烧时 I2 会升华。若通入 的氯气过量,得到固体剩余物质的组成是 NaCl、 Na2SO4;若通入的氯气是不足量的,则还有可能留 下 NaBr。 答案 A

即 时 巩 固 7 某 稀 溶 液 中 含 有 Fe(NO3)3 、 Cu(NO3)3 和 HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液 中 Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如 下图所示。则稀溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的物质的量浓度之比为___________________。

解析

氧化性由强到弱的顺序是: HNO3>Fe3 >Cu2 , + + Fe=== Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 1 mol 1 mol + Fe=== 1 mol 1 mol 3 mol Fe2++Cu 1 mol Fe=== 3Fe2+





反应由先到后的顺序为 4HNO3 4mol 2Fe3+ 2 mol Cu2+ 1 mol

故原溶液中 n[Fe(NO3)3]=2 mol-1 mol=1 mol

故 c[Fe(NO3)3]∶c[Cu(NO3)2]∶c(HNO3)=1∶1∶4。

答案

1∶1∶4

3.氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争 一般情况下, 氧化还原反应优先于非氧化还原反 应发生。 例 3 写出向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体 的化学方程式。

解析

漂白粉溶液中含有 CaCl2 和 Ca(ClO)2,

其中 Ca(ClO)2 水溶液能与 SO2 发生反应,向漂白粉 溶液中通入二氧化硫气体后, 是发生复分解反应生成 CaSO3 和 HClO 还是发生氧化还原反应,两反应互 相竞争。 由于次氯酸盐及次氯酸都具有强氧化性而亚 硫酸盐及二氧化硫都具有还原性, 所以是发生氧化还 原反应而不是复分解反应。 答案 Ca(ClO)2 +2SO2 +2H2O===CaSO4↓+ 2HCl+H2SO4

即时巩固 8

往含 Fe3+、H+、NO-的混合液中 3 )

2 加入少量 SO3-,充分反应后,下列表示该反应的离

子方程式正确的是(

2 A.2Fe3++SO3-+H2O===2Fe2++SO2-+2H+ 4

B.2H++SO2-===H2O+SO2↑ 3 C.2H + +2NO - +3SO 2- ===3SO 2- +2NO↑+ 3 3 4 H2 O
2 D . 2Fe3 + + 3SO 3- + 3H2O===2Fe(OH)3↓ +

3SO2↑

解析

此题看上去似乎 4 个选项都可能发生, 但

我们知道氧化还原反应优先于非氧化还原反应, 因此
2 B、D 不正确。那么 SO3-是先与 Fe3+反应还是先与
- H++NO3 反应呢?可以用“假设法”进行判断。如

果先与 Fe3 反应, 则生成的 Fe2 又会与 H +NO3 反 应,所以应先与 H++NO-反应,故应选 C。 3









答案

C

即时巩固 9 写出下列反应的离子方程式: (1)FeCl2 溶液与 NaClO 溶液反应____________。 (2)Na2S 与 FeCl3 溶液混合_________________。 (3)硫化钠与 CuSO4 溶液混合______________。

解析

(1)氯化亚铁是强酸弱碱盐且有还原性,次氯酸

钠是强碱弱酸盐且有氧化性,两者相遇既可发生双水解反 应又可发生氧化还原反应,两反应相互竞争,由于发生氧 化还原反应可以使溶液中离子浓度大大降低,所以此反应 是氧化还原反应。(2)硫化钠与氯化铁相遇,可能发生复分 解反应、双水解反应及氧化还原反应,若发生复分解反应 则生成 Fe2S3,由于 Fe2S3 在水溶液中不存在而不能发生复 分解反应;若发生双水解反应则生成 Fe(OH)3 和 H2S,而 两者中一个具有强氧化性,另一个具有强还原性,不可能 在溶液中发生双水解反应;由于 Fe3+具有强氧化性,S2- 具有强还原性,所以硫化钠与氯化铁发生的是氧化还原 反应。

(3)由于 Cu2 的氧化性较弱,Cu2 和 S2 不易发 生氧化还原反应。 硫化钠与硫酸铜是发生双水解反应 还是发生复分解反应,两反应互相竞争。由于 CuS 在水中的溶液度远远小于 Cu(OH)2 的溶解度,则硫 化钠与硫酸铜发生的是复分解反应而不是双水解反 应。







答案 3Cl-+4Fe3+


(1)6Fe2 + +3ClO - +3H2O===2Fe(OH)3↓+
- +

(2)2Fe3 +S2 ===2Fe2 +S↓ (3)Cu2++S2-===CuS↓


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