高考化学:离子反应和氧化还原反应先后顺序问题

作者&投稿:油盛 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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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。

解决此类问题最简单的方法就是假设法

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。

【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:______________。

解析:假设NH4+与OH-先反应,则生生NH3ˑH2O,而Al3+又与NH3ˑH2O反应生成NH4+和2Al(OH)3,故认为是Al3+和OH-先反应。

在硫酸铝铵溶液中,存在NH4+、Al3+与SO42-,当加入少量的Ba(OH)2溶液后,Ba2+和SO42-结合生成BaSO4,OH-则既可与Al3+结合又能与NH结合,它们彼此之间发生相互竞争的反应。由于在含有Al3+的溶液中滴入NH3·H2O,有白色沉淀生成可知,Al3+结合OH-的能力大于NH4+结合OH-的能力,OH-优先与Al3+结合生成Al(OH)3,则上述离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。

答案: 2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓

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1 少量NaOH溶液滴入到NH4HCO3溶液中的离子方程式为______________。

答案:HCO3-+OH-===H2O+CO32-

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2 向NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,按反应的先后顺序,写出有关反应的离子方程式:

(1)__________________________________________。

(2)____________________________________。

(3)___________________________________。

答案:(1)Al3++3OH-===Al(OH)3↓、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓

(2)NH4++OH-===NH3·H2O

(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)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:2Fe3++Fe==3Fe2+,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 

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3 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)(   )

  

答案A

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+2HBr===Br2+2HCl,溶液的pH不再改变。

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4 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   (   )

A.NaCl、Na2SO4                                  B.NaBr、Na2SO4 

C.NaCl、Na2SO4、I2                            D.NaCl、NaI、Na2SO4

答案 A

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。

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5 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    

 答案1∶1∶4

解析 氧化性由强到弱的顺序是HNO3>Fe3+>Cu2+,反应由先到后的顺序为

4HNO3+Fe===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 

4mol  1 mol  1 mol

2Fe3++Fe===3Fe2+ 

2 mol  1 mol  3 mol

故原溶液中n[Fe(NO3)3]=2 mol-1 mol=1 mol

Cu2++Fe===Fe2++Cu

1 mol  1 mol  1 mol

故c[Fe(NO3)3]∶c[Cu(NO3)2]∶c(HNO3)=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,两反应相互竞争。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

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6 往含Fe3+、H+、NO3-的混合液中加入少量SO2,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+H2O===2Fe2++SO42-+2H+

B.2H++SO32-===H2O+SO2↑

C.2H++2NO3-+3SO2===3SO42-+2NO↑+H2O 

D.2Fe3++3SO32-+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑

答案 C 

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B、D不正确。那么SO2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++NO3-反应,故应选C。

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7 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___________________。

答案:

(1)6Fe2++3ClO-+3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cl-+4Fe3+

(2)2Fe3+S2-===2Fe2++S↓

(3)Cu2+S2-===CuS↓ 

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,所以优先发生氧化还原反应。

(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,故不能发生复分解反应,也不可能在溶液中发生双水解反应,因Fe3+具有氧化性,S2-具有还原性,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。硫化钠与硫酸铜可能发生双水解反应、复分解反应,两反应互相竞争。由于CuS在水中的溶解度远远小于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。



硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式是什么?
答:硫代硫酸钠与硫酸的反应是一个典型的化学反应,涉及到离子反应和氧化还原反应。具体解释如下:1、化学反应基础:硫代硫酸钠与硫酸的反应是一个酸碱中和反应,生成硫酸钠、水和硫。这个反应可以表示为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。其中,S2O3离子与H+离子发生中和反应,生成了硫酸钠、水和...

高中化学中,哪些离子发生氧化还原反应是常考的?快快快!在线等!_百度...
答:高中化学氧化还原反应离子反应方程总结 钠与水反应:2Na+2H2O=2Na++2OH–+H2↑ 钠与硫酸铜溶液:2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑ 过氧化钠与水反应:2Na2O+2H2O=4Na++4OH–+O2↑ 铝跟氢氧化钠溶液反应:2Al+2OH–+2H2O=2AlO2–+3H2↑ 金属铁溶于盐酸中:Fe+2H+=Fe2++H2↑ ...

高一化学氧化还原反应离子反应
答:2.这个反应中钙一直是正二价,氢一直是正一价,氧一直是负二价,谁都么变,根据上面的定义,这个反应不是氧化还原反应!3.双向箭头是指这个反应可以正向进行,也可以逆向进行 4.三大强酸:盐酸HCl 硫酸H2SO4 硝酸HNO3 四大强碱:NaOH KOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 醋酸:化学式CH3COOH,可电...

高考化学,氧化还原反应也有离子方程式?
答:2、离子反应可以是复分解,也可以不是。很典型的酸性高锰酸钾参与的氧化反应,反应物就是还原剂、高锰酸根和氢离子 3、置换反应不是复分解反应,初中四大基本反应就是化合、分解、置换、复分解,他们的交集是空集,相互之间没有关系 4、铜和浓硫酸反应是氧化还原反应,但是我认为不能写成离子式,因为浓...

高中化学离子共存题中,如何判断哪些粒子之间发生氧化还原反应?求哪位高...
答:③能发生氧化还原反应的离子也不能共存:如:Fe3+、Cu2+与I-,H+、I-、Fe2+与NO3-,S2-、Fe2+与ClO-,H+、I-与SO32-或S2-等。④能形成络离子的也不能共存:如:Fe3+与SCN-,Ag+与SO32-,Fe3+与C6H5O-等。以上内容简化为:①强酸不存弱酸根离子共存②强碱不存弱碱金属③氧化还原定不存④成络也不存...

什么是离子反应
答:离子反应是一种化学反应,它涉及到离子之间的相互作用。在离子反应中,化学物质在电子的相互作用下进行转化,从而产生新的化学物质。离子反应通常涉及离子的互相吸引或排斥,并伴随着电荷的转移。离子反应可以分为两类:酸碱反应和氧化还原反应。在酸碱反应中,质子(H+)或氢氧根离子(OH-)在酸和碱之间转移...

20个既是氧化还原反应又是离子反应的化学方程式
答:钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH- +H2 氯化铁溶液中加入铁粉:2Fe3++Fe=== 3 Fe 2+ FeCl3溶液与Cu反应:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe 2+ 硫氢化钠溶液与碘反应:HS-+I2===S+2I- 过氧化钠和水反应:2Na2O2+2H2O=4 Na++4OH- +O2 铜与浓硝酸:Cu+4H++2NO3-===Cu...

高中化学常用的离子氧化性和还原性顺序
答:单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱 (6)根据元素最高价氧化物对应水化物酸碱性的强弱判断氧化性,还原性的强弱 例如,酸性:hclo4>h2so4>h3po4>h2co3 可判断氧化性:cl>s>p>c (7)根据原电池、电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱 1两中不...

高一化学,关于氧化还原反应和离子方程式
答:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2(沉淀符号)+2Na+氧化剂H2O,还原剂Na,氧化产物Na2SO4,还原产物H2Cl2+H2O=H(+)+Cl-+HClO氧化剂Cl2,还原剂Cl2,氧化产物HClO,还原产物HClCl2+2OH-=Cl-+ClO-氧化剂Cl2,还原剂Cl2,氧化产物NaClO,还原产物NaClCO2+2OH-=(CO3)2-+H2O非氧化还原反应 已赞过 已踩过< 你对这个...

谁有高考化学选择题离子反应方程式正误判断常考方程式的总结_百度...
答:一. 离子反应发生的条件 1. 离子反应生成微溶物或难溶物。2. 离子反应生成气体。3. 离子反应生成弱电解质。4. 离子反应发生氧化还原反应。根据化学反应类型,离子反应可分为两类,一是酸碱盐之间的复分解反应;二是氧化性离子与还原性离子间的氧化还原反应。离子反应还应注意:1.微溶物向难溶物...