高中化学——离子反应顺序.pdf

《高中化学——离子反应顺序.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学——离子反应顺序.pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高考热点离子反应先后次序得探究 摘要:针对近年高考中离子反应先后问题失分严重得问题,总结了离子反应先后得类型及判断原则,既有利于学生巩固、掌握基础知识,又有利于学生解决问题。关键词:离子反应条件 电离平衡 离子反应先后次序 离子方程式得书写与离子共存就是近年各省高考题中得热点及难点,几乎成为必考题型,如:(07 高考江苏)第 9 题,(05 高考广东)第 6 题,(05 全国卷四川考题)第 13 题,此类题型,瞧似容易,可得分率并不高,究其原因,有相当一部份失误体现在离子反应得先后问题,此为学生在离子反应知识上得又一盲点所在,如何解决离子反应中得先后次序问题,不仅牵涉复分解型离子反应条件,也牵

2、涉到氧化还原型离子反应及电离平衡等知识点,由于学科内综合性较强,学生很难真正解决此类问题。目前高考考查得离子反应得先后问题,主要集中在两个考点:复分解型离子反应先后问题及氧化还原型离子反应得先后问题。笔者对此类问题经过认真探讨,仔细推敲,总结出了解决此类问题得基本原则及思路,在教学中推广,效果很好,现拿出来与大家一起分享。一.复分解型离子反应得先后次序问题 此类问题讨论得溶液中有多个不同离子与同一个离子均可发生复分解反应,既包含多个阴离子与同一阳离子,也包含多个阳离子与同一阴离子反应,还包含不同阴、阳离子与同一离子得反应(如 NH4HCO3与 NaOH)这些离子有无先后反应问题？若有,将遵循什

3、么原则？例1:在CH3COONa,NaHCO3,C6H5ONa得混合溶液中,逐滴加入盐酸,请依次写出各步离子方程式。解析:根据离子反应条件,生成沉淀、气体、难电离得物质方可发生离子反应,CH3COO-,HCO3-,C6H5O-均可与 H+生成难电离得弱电质而发生反应,这三个离子反应有无先后次序呢？有得,因为 HCl 就是逐滴滴入得,所以 H+浓度逐渐增大,只有最弱得电解质酸根 C6H5O-最先与溶液中 H+达到电离平衡开始生成弱电解质,所以得出生成得电解质越弱、越难电离,则该离子反应最先发生。由于酸性顺序就是:CH3COOHH2CO3C6H5OH,三个离子反应得顺序应为:C6H5O-+H+=C

4、6H5OH HCO3-+H+=H2CO3 CH3COO-+H+=CH3COOH 同理,可解析 NH4HCO3与 NaOH 反应时,应为 HCO3-先反应,NH4+后反应,原因:HCO3-+OH-=CO32-+H2O NH4+OH-=NH3H2O 由于生成得 H2O 比 NH3H2O 更难电离,所以 HCO3-与 OH-优先反应。故有,NaOH 少量时:HCO3-+OH-=CO32-+H2O NaOH 过量时:NH4+HCO3-+2OH-=NH3H2O+CO32-+H2O 所以复分解型离子反应得先后原则为:生成得电解质越弱越优先反应,同理,生成得沉淀溶解度越小,越优先反应,但有时也要考虑离子共存

5、(例如双水解)得影响。比如:例 2:在含有 NH4+、Al3+、H+、Mg2+溶液中逐滴滴入 NaOH,请依次写出各步离子方程式。解析:根据离子反应条件,上述离子均能与 OH-反应生成难电离得物质及沉淀而反应,但存存先后问题,由于 H2O 就是极弱得电解质,高中化学所学最弱得电解质(且 H+与 Mg(OH)2及 Al(OH)3不共存),故 H+优先其她离子与 OH-反应,Mg2+与 Al3+优先 NH4+反应,因为更难电离或者可解释为 NH4+生成得 NH3 H2O 又可 Mg2+及 Al3+反应后又变成 NH4+,由于 Al(OH)3更弱更难溶,所以 Al3+优先 Mg2+反应,Mg2+优先

6、 NH4+反应,此时除了剩下得 NH4+与可与 OH-反应外,还有生成得 Al(OH)3也可与 OH-反应,哪一个优先反应呢？可借助双水解判断。假设 Al(OH)3先反应,则生成得 AlO2-与 NH4+又发生水解而不能共存,重新生成 Al(OH)3及 NH3H2O,所以 NH4+先反应,Al(OH)3后反应。故先后发生得离子反应依次为:H+OH-=H2O Al3+3OH-=Al(OH)3 Mg2+2OH-=Mg(OH)2 NH4+OH-=NH3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 二.氧化还原型离子反应得先后次序 此类问题讨论对象就是氧化还原型离子反应,当体系中有多个还原剂与

7、同一氧化剂,或多个氧化剂与同一还原剂发生反应时,反应有无先后次序,如有遵循什么原则？下面我们来探讨这个问题:例 3(原创题):1mol/LFeBr2、1mol/L 或 FeI2混与液 1L,通入 0、5molCl2,溶液中得主要离子(以下均忽略水得电离)_,通入 2molCl2,溶液中主要离子_,通入 3molCl2,溶液中主要离子_。解析:混与液中得离子:2molFe2+,2molBr-,2molI-均可与 Cl2反应,三种离子还原性顺序:I-Fe2+Br-,所以先后原则为还原性强得优先反应。所以,2molI-先反应,失 2mole-,2molFe2+接着反应,再失 2mole-,最后 2m

8、olBr-反应,又失 2mole-通入0、5molCl2,得 1mole-,I-未反应完(其她离子未反应)所以溶液中离子:I-、Fe2+、Br-、Cl-通入 2molCl2,得 4mole-,I-及 Fe2+反应后,Br-未反应,所以溶液中离子:Fe3+、Br-、Cl-通入 3molCl2,得 6mole-,I-、Fe2+及 Br-全部反应,所以溶液中离子:Fe3+、Cl-例 4:把铁与铜得合金放入稀硝酸中,反应过滤后,滤出得固体物质投入盐酸中无气体放出,则滤液里一定含有得金属盐就是()A、Cu(NO3)2B、Fe(NO3)3C、Fe(NO3)2D、Cu(NO3)2与 Fe(NO3)2 解析:

9、铁铜合金与稀硝酸反应有着先后反应得次序问题:铁还原性强于铜,优先反应,故有以下反应依次发生:3Fe+8H+2NO3-=Fe2+2NO+4H2O(有铜存在,产物只能为 Fe2+,原因:2Fe3+Cu2+=2Fe2+Cu2+)3Cu+8H+2NO3-=Cu2+2NO+4H2O 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 由于溶液中有固体且与盐酸混与无气体,该固体一定就是 Cu,反应只到刚好完成或,未结束,未发生,所以无 Fe(NO3)3,B 选项错误;一定发生,所以Fe(NO3)2一定有,C 正确,可能发生,所以 Cu(NO3)2可能有,A 选项不正确。故本题选 C。例 5:.向含有 KI

10、、NaBr 得水溶液中通入一定量得氯气,将所得溶液蒸干并灼烧,所得固体物质不可能得就是:A.KCl、NaBr B.KCl、NaCl C、KI、NaClD、KCl、NaBr、NaCl【解析】I-、Br-与氯气先后发生反应,I-优先反应,故 C 不可能。本题选 C。因此氧化还原得离子反应先后得原则:还原性强得微粒或氧化性强得微粒优先反应。常见离子还原性及氧化性顺序(放电顺序):阳离子氧化性:Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+阴离子还原性:S2-I-SO32-Br-Cl-OH-含氧酸根 三.其她反应先后次序问题 除了上述离子反应有先后顺序外,

11、一些普通反应也有先后次序。比如:例 6:Na2O2粉末与过量 NaHCO3于密闭容器中高温加热,充分反应后排出生成气体,则剩余得固体为:A.Na2CO3B、NaOH C、Na2CO3与 NaOH D、NaHCO3 解析:NaHCO3热不稳定,2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2充分反应,无NaHCO3剩作,D 错误,但生成得 H2O 及 CO2都与 Na2O2反应,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 固体产物有可能就是 NaOH 及 Na2CO3,但由于 Na2O2不足量,所以须讨论 CO2、H2O 与 Na2O2就是同时反应,还就是先

12、后反应,若同时反应或 H2O 先反应,则答案为 C;若 CO2先反应,则答案为 A,下面就来解决反应顺序问题。设 H2O 先反应,则生成得NaOH又会与 CO2反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,先消耗水,再生成水,结果相当 H2O 催化剂作用。结论 CO2优先反应,H2O 后反应。故该题答案只能 A,因为 CO2过量,H2O 无机会反应。此题先后问题只就是理论计算上得一种要求。例 7:KOH 与 Ca(OH)2溶液中通入 CO2,生成得沉淀先增多,再不变,再减少至消失,请写出各阶段反应:解析:混与液通入 CO2,KOH 与 Ca(OH)2都与 CO2反应,有无先后问题呢？2KOH

13、+CO2K2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 假设 KOH 先反应,生得 K2CO3又会与 Ca(OH)2反应 K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2KOH KOH 先消耗,再生成,相当于催化剂,催化 Ca(OH)2与 CO2反应,故 Ca(OH)2与CO2反应优先,该反应结束后,溶液中除了KOH与CO2反应外,还有CaCO3可与CO2反应,2KOH+CO2K2CO3+H2O CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 这两个反应有无先后问题呢？假设 CaCO3与 CO2先反应,则生成得 Ca(HCO3)2与 KOH 反应,重新生成 CaCO3,Ca(HCO3

14、)2+2KOH=CaCO3+K2CO3+2H2O 此时,CaCO3又起到催化作用,催化 KOH与CO2作用,故KOH与 CO2反应优先 此时,通入CO2除了与CaCO3反应外,还会与生成得K2CO3反应,有无先后问题呢？CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 K2CO3+H2O+CO22KHCO3 假设 CaCO3与 CO2先反应,生成得 Ca(HCO3)2又会与 K2CO3反应,Ca(HCO3)2+K2CO3=CaCO3+2KHCO3 此时,CaCO3又起到催化作用,催化K2CO3与CO2作用,故K2CO3与CO2反应优先 最后才就是 CaCO3与 CO2反应。故三阶段 4 个反应依

15、次如下:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O(沉淀生成阶段)2KOH+CO2K2CO3+H2O K2CO3+H2O+CO22KHCO3(此二个反应为沉淀不变阶段)aCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 (此阶段为沉淀减少到消失阶段)例6及例7得两个先后问题,实际上可能并无真正得先后,只就是理论计算上得一种需要 结论:对于某些化学过程,可以根据理论计算得要求人为得定出先后(根据反应总结果),方便计算。最后,我们来解决上述三个高考题:(07 高考江苏卷)9.下列离子方程式书写正确得就是 A.过量得 SO2通入 NaOH 溶液中:SO2+2OH=SO32+H2O B.Fe(NO3)3溶液

16、中加入过量得 HI 溶液:2Fe3+2I=2Fe2+I2 C.NaNO2溶液中加入酸性 KMnO4溶液:2MnO4+5NO2+6H=2Mn2+5NO3+3H2O D.NaHCO3溶液中加入过量得 Ba(OH)2溶液:2HCO3+Ba2+2OH=BaCO3+2H2O+CO32 解析:B 选项考察离子反应得先后问题,由于NO3(H+)氧化性强于Fe2+,所以先就是 NO3(H+)与 I反应,然后才就是 Fe3+与 I反应,由于 HI 过量,所以两种氧化性离子都反应了,故 B 错误。A 选项由于 SO2过量,产物为 HSO3,所以 A 错误;D选项由于Ba(OH)2过量,所以 Ba2+与 OH-得配

17、比应为 1:1,即HCO3+Ba2+OH=BaCO3+H2O,所以 D 错误,故本题选 C(05 高考广东卷)6.下列反应离子方程式正确得就是 A.向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3+4OH=AlO2+2H2O B.向苯酚钠溶液中通入二氧化碳:CO2+H2O+2C6H5O2C6H5OH+CO32 C.向小苏打溶液中加入醋酸溶液:HCO3+H+=CO2+H2O D.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2+2Br+2Cl2=Fe3+Br2+4Cl 解析:D 选项 FeBr2与 Cl2反应,Fe2+、Br-均可与 Cl2反应,Fe2+先,Br-后,但由于Cl2过量,所以Fe2+及Br-都参与反

18、应,D参与反应得离子种类正确,但配平错误,电荷不守恒 B 选项产物应为 HCO3-,C 选项 CH3COOH 就是弱酸,不可拆,所以 B、C 错误,故本题选 A(05 四川)13.能正确表示下列反应得离子方程式就是 A 甲酸钠溶液与盐酸反应:HCOOHHCOOH B 硫化钠得第一步水解:S22H2OH2S2OH C 醋酸钡溶液与硫酸反应:Ba2SO42BaSO4 D 氢氧化钙溶液与碳酸氢镁反应:Ca2OHHCO3CaCO3H2O 解析:D 选项由于 OH一方面与 HCO3反应生成 CO32-与 H2O,Mg2+CO32-=MgCO3 另外 Mg2+2OH-=Mg(OH)2,Mg2+与 CO32及 OH得反应有无先后呢？有得,因为 Mg(OH)2得溶解度更小,所以反应优先,故产物应有 Mg(OH)2,没有 MgCO3,D错误。B 选项就是二步水解得总反应,应分级水解,一级水解产物 HS,故 B 错误,C 选项中 CH3COO与 H+也反应了,C 错误,故本题选 A。本文给出解决离子反应先后问题得基本原则及思路,关于离子反应得先后问题还有很多,这里就不一一探讨了,相信大家能够通过类似得思路,解决实际问题。