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第二章化学物质及其变化常考专题讲座(二)相互竞争的离子反应和氧化还原反应第二章化学物质及其变化第二章化学物质及其变化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，如把盐酸逐滴加入到含有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。第二章化学物质及其变化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的物质的反应将优先进行。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)还原性(氧化性)强的物质。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。第二章化学物质及其变化某稀溶液中含有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________。1∶1∶4第二章化学物质及其变化[解析]加入Fe，反应依次为Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O1mol4mol1molFe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)21mol2mol3molFe＋Cu(NO3)2===Fe(NO3)2＋Cu1mol1mol1mol由上可知c[Fe(NO3)3]∶c[Cu(NO3)2]∶c(HNO3)＝1∶1∶4。第二章化学物质及其变化(2015·陕西榆林模拟)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)()A第二章化学物质及其变化[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，pH不再变化。第二章化学物质及其变化1．(1)向Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液，生成的白色沉淀为___________。(2)向Na2S和NaOH的混合液中加入少量CuSO4溶液，生成________色沉淀。解析：离子反应中以生成更难溶的沉淀优先发生反应。(1)中Mg(OH)2比Mg2CO3更难溶。(2)中CuS比Cu(OH)2更难溶。Mg(OH)2黑第二章化学物质及其变化2．向CH3COONa和NaOH混合液中加入少量盐酸，是否生成CH3COOH？______(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________________。否H2O比CH3COOH更难电离，以生成更难电离的物质优先反应，应先生成水第二章化学物质及其变化3．往含Fe3＋、H＋、NO－3的混合液中加入少量SO2－3，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是()A．2Fe3＋＋SO2－3＋H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋2H＋B．2H＋＋SO2－3===H2O＋SO2↑C．2H＋＋2NO－3＋3SO2－3===3SO2－4＋2NO↑＋H2OD．2Fe3＋＋3SO2－3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑C解析：氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生，故B、D不正确，因氧化性NO－3＞Fe3＋，故C正确。第二章化学物质及其变化4．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的混合溶液中加入0.01mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是()A．铁溶解，析出0.01molAg和0.005molCuB．铁溶解，析出0.01molAg并放出H2C．铁溶解，析出0.01molAg，溶液中不再有Fe3＋D．铁溶解，析出0.01molAg，溶液中不再有Cu2＋C解析：因为氧化性Ag＋Fe3＋Cu2＋，所以先发生反应2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋，其中0.005mol的铁粉与0.01mol的AgNO3反应，析出0.01molAg，再发生:2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，其中剩余的0.005mol铁粉与0.01mol的Fe(NO3)3反应，溶液中不再有Fe3＋，故选C。第二章化学物质及其变化5．某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－4、NO－3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(NH＋4)＝0.2molC．溶液中一定不含CO2－3，可能含有SO2－4和NO－3D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1B第二章化学物质及其变化解析：由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO2－3、NO－3，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NH＋4，且n(NH＋4)＝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。第二章化学物质及其变化6．写出下列反应的离子方程式：(1)FeCl2溶液与NaClO溶液反应_________________________________________________。(2)少量Na2S与FeCl3溶液混合_________________________________________________。(3)硫化钠与CuSO4溶液混合_________________________________________________。6Fe2＋＋3ClO－＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cl－＋4Fe3＋2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓Cu2＋＋S2－===CuS↓