2018高考化学全国通用版大一轮复习第二章化学物质及其变化专题讲座(二)相互竞争的离子反应和氧化还原

专题讲座(二)相互竞争的离子反应和氧化还原反应一、相互竞争的反应在一些化学反应中,由于某些物质或粒子的反应能力不同,存在反应的竞争,出现先后顺序现象,造成化学反应原理或产物的不同。二、四种基本题型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。3.氧化还原反应和复分解反应共存的情况,一般情况下,氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生。如Fe(OH)2中加入HNO3,发生的是氧化还原反应。4.一种试剂能沉淀溶液中的多种离子,生成更难溶解的物质或生成更难电离的物质的反应优先发生,如把NaOH溶液逐滴加入含MgCl2、FeCl3、CuCl2的混合溶液中,按照溶解性由小到大的顺序,Fe(OH)3优先沉淀,其次是Cu(OH)2,最后是Mg(OH)2,或向CH3COONa和NaOH的混合液中加入少量盐酸,OH-先反应生成H2O,结合H+的能力为OH-CH3COO-。三、解题流程与方法1.氧化还原反应,采用强者优先原则即可。其中氧化还原反应型离子方程式的书写方法是常见的题型之一。其解题流程一般为第一步:确定反应的先后顺序;第二步:根据用量判断反应发生的程度;第三步:用“少量定1法”书写离子方程式,即将“量”少物质的化学计量数定为“1”进行书写。2.复杂的非氧化还原反应体系(1)先考虑酸(H+)与碱(OH-)的中和反应,后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反应。(CO2按H2CO3处理,NH3按NH3·H2O处理)。(2)在含有沉淀的悬浊液中滴加溶液或通入气体时,先考虑和体系中可溶的溶质反应,后考虑和体系中固体的反应。(3)若是生成沉淀反应体系,则沉淀的溶度积或溶解度越小就越容易发生反应生成沉淀。3.采用假设法。先假设该反应能发生,看反应后的生成物是否又反应回去,若又反应回去,则说明原假设错误。典例共研1.(2016·湖南岳阳模拟)某溶液中可能含有H+、4NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、23CO、24SO、3NO中的几种。①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+B.溶液中n(4NH)=0.2molC.溶液中一定不含23CO,可能含有24SO和3NOD.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1解析:由图像可知,反应先后顺序为H+→Mg2+、Al3+→4NH→Al(OH)3,由①知溶液中一定含有H+,一定没有23CO、3NO、Fe3+,由②知溶液中一定含有Mg2+、Al3+,由图像可知溶液中还一定含有4NH,且n(4NH)=0.7mol-0.5mol=0.2mol,n(H+)=0.1mol,n(Al3+)=0.8mol-0.7mol=0.1mol,沉淀Al3+、Mg2+共消耗0.4molOH-,其中沉淀Al3+消耗0.3molOH-,沉淀Mg2+消耗0.1molOH-,根据Mg2+～2OH-,可得n(Mg2+)=0.05mol,故只有选项B正确。答案:B2.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2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HNO3Fe3+Cu2+,反应由先到后的顺序为4HNO3+FeFe(NO3)3+NO↑+2H2O4mol1mol1mol2Fe3++Fe3Fe2+2mol1mol3mol故原溶液中n[Fe(NO3)3]=2mol-1mol=1mol,n(HNO3)=4mol。Cu2++FeFe2++Cu1mol1mol1mol故c[Fe(NO3)3]∶c[Cu(NO3)2]∶c(HNO3)=1∶1∶4。答案:1∶1∶4训练突破1.将足量Cl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr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+H2OH2SO4+2HCl,生成的H2SO4和HCl均是强酸,故溶液的pH下降;当H2SO3完全反应后,再通入Cl2,发生反应Cl2+2HBrBr2+2HCl,溶液的pH不再改变。A2.向含有Fe3+、H+、3NO的混合溶液中加入少量23SO,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是()A.2Fe3++23SO+H2O2Fe2++24SO+2H+B.2H++23SOSO2↑+H2OC.2H++23NO+323SO324SO+2NO↑+H2OD.2Fe3++323SO+3H2O2Fe(OH)3↓+3SO2↑C解析:溶液中存在Fe3+、H+、3NO,故溶液呈强氧化性,而23SO具有强还原性,则发生的主要为氧化还原反应,因此B、D项错误;如果23SO先与Fe3+反应则生成Fe2+,生成的Fe2+又会与H+、3NO反应,所以23SO先与H+、3NO反应,C正确。3.导学号16972055向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知:2Fe2++Br22Fe3++2Br-、2Fe3++2I-2Fe2++I2,则下列有关说法中不正确的是()BA.还原性:I-Fe2+Br-B.线段AB表示Fe2+被氯气氧化C.线段BC表示生成4molFe3+D.原溶液中n(Br-)=6mol解析:根据题中反应,还原性:I-Fe2+Br-,故通入Cl2反应的先后顺序为I-、Fe2+、Br-。AB段发生:2I-+Cl22Cl-+I2,n(I-)=2n(Cl2)=2mol;BC段发生:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,n(Fe2+)=2n(Cl2)=4mol;DE段发生:2Br-+Cl22Cl-+Br2,n(Br-)=6mol。