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时间:2018-12-17
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1、相互竞争的离子反应该谁先河北省宣化县第一中学栾春武如果溶液中存在多种离子,则相互之间可能发生的反应类型有多种,此时溶液中可能发生“平行反应”,又可能发生“竞争反应”两种情况,“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步进行。一、基本类型(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。【例题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(V)的关系正确的是解析:由
2、于混合溶液存在两种溶质,当向体系通入CO2时,存在着先与后的竞争。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。即首先发生的反应是:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,在此过程中,沉淀的量逐渐增加。当Ca(OH)2反应完全后,究竟是KOH与CO2作用还是CaCO3与CO2作用?如果是CaCO3与CO2作用则生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2又会与KOH反应,因此是先与KOH反应,此过程沉淀的物质的量不变,当KOH消耗完全,CO2再与CaCO3反应
3、,直至沉淀完全溶解。即先发生反应:CO2+2KOH===K2CO3+H2O,再发生反应:CO2+H2O+K2CO3===2KHCO3,此过程中沉淀的量不变,当KOH完全转化为KHCO3后,再发生反应CO2+H2O+CaCO3===Ca(HCO3)2,这是沉淀的溶解过程,分析图像知D正确。答案:D(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。【例题2】将足量Cl2缓缓通入含0.2molH2SO3和0.2molHBr的混合溶液中。在此过程中溶液的pH与Cl2用量
4、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:由于H2SO3和HBr均能与Cl2发生氧化还原反应,故还原性强的首先反应。H2SO3的还原性强于HBr的还原性,故Cl2先氧化H2SO3:Cl2+H2SO3+H2O===H2SO4+2HCl,生成的H2SO4和2HCl都是强酸,因此溶液的pH下降;当H2SO3完全反应后,再通入Cl2,发生的反应是:Cl2+2HBr===Br2+2HCl,溶液的pH不再改变。综上所述,A正确。答案:A(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的发生。【例
5、题3】往含Fe3+、H+、NO3-的混合溶液中加入少量SO32-,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是A.2Fe3++SO32-+H2O===2Fe2++SO42-+2H+B.2H++SO32-===SO2↑+H2OC.2H++NO3-+3SO32-===3SO42-+2NO↑+H2OD.2Fe3++3SO32-+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑解析:从方程式的书写来看,各选项均正确。但要考虑到溶液中存在Fe3+、H+、NO3-,故溶液呈强氧化性,而SO32-具有强还原性,则发生的主要为氧化还原反应,因此B、D错误。那么SO3
6、2-是先与Fe3+反应还是先与H++NO3-反应呢?可分析如下:如果先与Fe3+反应则生成Fe2+,生成的Fe2+又会与H++NO3-反应,所以SO32-是先与H++NO3-反应,C正确。答案:C二、常考题型(1)一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应,如把Cl2通入含有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-。(2)一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应,如把盐酸逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中,按照碱性有强到弱的顺序NaOH优先反应,其次是Na2
7、CO3,最后是NaHCO3,此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。(3)若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子,则溶解度(严格地说应为溶度积)小的物质先沉淀。如向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,应优先生成Mg(OH)2沉淀,而不是MgCO3沉淀。【练习1】在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的酸性混合溶液中加入0.01mol铁粉,经搅拌后发生的变化应是A.铁溶解,析出0.01molAg和0.01molCuB.铁溶解,析出0.01molAg并放出H2C.铁溶解,析出0.01
8、molAg溶液中不再有Fe3+D.铁溶解,析出0.01molAg溶液中不再有Cu2+解析:溶液中离子的氧化性Ag+>Fe3
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