例谈化学反应的顺序，本文主要内容关键词为：化学反应论文,顺序论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、金属与盐溶液反应的先后顺序
例 向FeCl[,2]、CuCl[,2]的混合溶液中投入一些镁粉，下列说法中不正确的是( )
A.若镁粉无剩余，溶液中有Cu[2+]，则溶液中一定有Fe[2+]
B.若镁粉无剩余，溶液中无Cu[2+]，则溶液中一定有Mg[2+]和Fe[2+]
C.若镁粉有剩余，则溶液中有Mg[2+]，无Cu[2+]，可能有Fe[2+]
D.若镁粉有剩余，则溶液中有Mg[2+]，无Fe[2+]、Cu[2+]
解析 在金属活动性顺序中，镁排在铁、铜的前面，能把铁或铜从FeCl[,2]或CuCl[,2 ]溶液中置换出来。是先置换出铁，还是先置换出铜呢?可不妨这样设想：镁从FeCl[,2] 、CuCl[,2]混合溶液中先置换出铁，即
因本题题干中的“一些镁粉”是一个不确定的量，故可能有以下五种情况：
镁粉的用量溶液中的离子溶液中存在的固体
(1)镁不足，反应①不完全 Mg[2+] Cu[2+] Fe[2+] Cu
(2)镁的量正好使反应①完全
Mg[2+] Fe[2+]
Cu
(3)镁的量使反应①反应完全， Mg[2+] Fe[2+]
Cu Fe
反应②不完全
(4)镁的量正好使反应①②完全 Mg[2+]
Cu Fe
(5)镁过量
Mg[2+]
Cu Fe Mg
对照上述五种情况知：选项A溶液中有Cu[2+]，符合情况(1)，一定有Fe[2+]，正确； 选项B溶液中无Cu[2+]，可能会出现情况(2)(3)(4)(5)中的任一种，一定有Mg[2+]，不 一定有Fe[2+]，不正确；选项CD镁有剩余，溶液中一定没有Cu[2+]、Fe[2+]，C不正确 ，D正确。
小结 某金属与混合盐溶液反应时，该金属单质总是先与盐溶液中的活动性差最大的 金属反应，即最不活泼的金属最先析出，最活泼的金属则以阳离子的形式存在于溶液中 。
二、金属与酸溶液反应的先后顺序
例 令含6.4g铜、6.5g锌、5.6g铁、2.7g铝的金属粉末混合物与一定质量的稀硫酸反 应，待反应停止后溶液中尚有9.2g固体。问：(1)可得多少克氢气?(2)生成多少克硫酸 亚铁?
解析 该金属粉末混合物中的铜与稀硫酸不反应，锌、铁、铝均能与稀硫酸反应。反 应的先后顺序是：2.7g铝完全反应后6.5g的锌再反应，待锌完全反应后5.6g铁才与稀硫 酸反应。可见，待反应停止后溶液中的9.2g固体中除有6.4g铜外，还剩余2.8g铁。根据 化学方程式可分别求出2.7g铝、6.5g锌和(5.6—2.8)g铁与稀硫酸完全反应时生成的氢 气的质量分别为0.3g、0.2g、0.1g，总质量为0.6g，生成的硫酸亚铁的质量为7.6g。
小结 金属混合物与酸反应时，金属越活泼，越先反应，且反应速率越快。
三、混合溶液中酸、碱、盐反应的先后顺序
例1 往盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入足量的碳酸钠溶液，观察到的实验现象是 ( )
A.只有无色气泡产生
B.先出现无色气泡，后出现白色沉淀
C.一开始就出现沉淀，后冒出无色气泡
D.只有白色沉淀产生
解析 碳酸钠溶液既能与盐酸反应生成二氧化碳气体，又能与氯化钙溶液反应生成碳 酸钙白色沉淀。这两个反应何者在先，何者在后呢?假定碳酸钠与氯化钙先反应，则因 生成的碳酸钙能与盐酸反应，故在有盐酸存在的情况下不可能有碳酸钙白色沉淀析出。 可见，碳酸钠应先与盐酸反应生成无色气体，等盐酸反应完后碳酸钠再与氯化钙反应生 成白色沉淀。应选B。
例2 某澄清溶液由HNO[,3]、K[,2]CO[,3]、H[,2]SO[,4]、CuCl[,2]中的两种混合而 成。向该混合溶液中加Ba(OH)[,2]溶液，产生的沉淀的量与加入的Ba(OH)[,2]溶液的体 积关系如图。
(1)该混合溶液是由______和______组成的。
(2)不含另两种物质的理由：一是_______；二是______。
解析 因K[,2]CO[,3]均能与HNO[,3]、H[,2]SO[,4]、CuCl[,2]反应，故该混合溶液中 肯定没有K[,2]CO[,3]。由图可知，往混合溶液中加入Ba(OH)[,2]溶液超过20mL时，才 有沉淀产生，这说明该混合溶液中不含硫酸，因为硫酸和Ba(OH)[,2]溶液反应生成的硫 酸钡既不溶于水，也不溶于酸；如有硫酸，一加入Ba(OH)[,2]溶液就有沉淀产生，而不 是等到加入20mL Ba(OH)[,2]溶液后才产生沉淀。可见，该混合溶液是由HNO[,3]和CuCl [,2]组成的。
Ba(OH)[,2]既能与HNO[,3]反应，又能与CuCl[,2]反应。如果Ba(OH)[,2]与CuCl[,2]先 反应，则因生成的Cu(OH)[,2]能与HNO[,3]反应，故在有HNO[,3]存在的前提下不可能有 Cu(OH)[,2]沉淀析出。开始加入的20mLBa(OH)[,2]溶液是与HNO[,3]的反应，待HNO[,3] 反应后加入的Ba(OH)[,2]才与CuCl[,2]反应。
小结 酸、碱、盐在溶液中发生反应时，若有酸存在，则碳酸盐和碱不可能以沉淀的 形式析出。碳酸盐、碱首先与酸反应，待酸反应完后才与其他物质反应。
四、鉴别物质时试剂加入的先后顺序
例 不用其他试剂鉴别下列五种物质的溶液：①H[,2]SO[,4]，②FeCl[,3]，③Ba(OH) [,2]，④KCl，⑤BaCl[,2]。被鉴别出的物质的顺序是( )
A.②①③⑤④B.②③①⑤④
C.⑤①③②④D.①③⑤②④
解析 因FeCl[,3]溶液呈黄色，其余四种溶液均为无色，故可用观察法先鉴别出FeCl[ ,3]溶液，再将FeCl[,3]溶液分别加入四种溶液中，有红褐色沉淀产生的为Ba(OH)[,2] 溶液。再将Ba(OH)[,2]溶液分别加入剩余的三种溶液中，有白色沉淀产生的为H[,2]SO[ ,4]溶液。再将H[,2]SO[,4]溶液分别加入余下的两种溶液中，有白色沉淀产生的为BaCl [,2]溶液，无现象的是KCl溶液。应选(B)。当然，本题的答案也可为②③①④⑤。
五、除杂时试剂加入的先后顺序
例 粗食盐中常含CaCl[,2]、MgCl[,2]、Na[,2]SO[,4]杂质。为得到精盐，需加入NaO H溶液、Na[,2]CO[,3]溶液、BaCl[,2]溶液和盐酸(均过量)，涉及的操作有过滤、蒸发 。所加四种溶液的最佳顺序是____→_____→_____→_____。
解析 粗盐中含有的杂质实质是Ca[2+]、Mg[2+]、SO[2+][,4]。NaOH溶液是用来除Mg[ 2+]的，Na[,2]CO[,3]溶液是用来除Ca[2+]的，BaCl[,2]溶液是用来除SO[2-][,4]的。 盐酸除什么呢?
除杂的基本原则是：除杂不引杂。但为了将某一杂质除尽，加入的试剂往往需过量， 故试剂的加入必须有顺序。
为了将SO[2-][,4]完全转化为沉淀而除尽，需加入过量的BaCl[,2]溶液，于是又引进 了杂质Ba[2+]。Ba[2+]可与CO[2-][,3]结合成沉淀，可用Na[,2]CO[,3]溶液将过量的Ba [2+]除去，可见，BaCl[,2]溶液必须在Na[,2]CO[,3]溶液之前加入。为了将Ca[2+]及过 量的Ba[2+]除尽，加入的Na[,2]CO[,3]溶液的量也应过量，于是又引进了杂质CO[2-][,3]。为了将Mg[2+]完全转化为沉淀而除尽，也需加入过量的NaOH溶液，于是又引进杂质 OH[-]。为了将过量的CO[2-][,3]和OH[-]除去，需加入过量的盐酸，故盐酸应最后加入 。至于Na[,2]CO[,3]溶液和NaOH溶液谁先加谁后加并无关系。
本题的答案有三：BaCl[,2]溶液、Na[,2]CO[,3]溶液、NaOH溶液、盐酸；或BaCl[,2] 溶液、NaOH溶液、Na[,2]CO[,3]溶液、盐酸；或NaOH溶液、BaCl[,2]溶液、Na[,2]CO[,3]溶液、盐酸。
六、检验离子时试剂加入的先后顺序
例 某溶液中含有H[+]、Na[+]、Cl[-]、SO[2-][,4]四种离子。滴入石蕊试液时石蕊 显______色。欲证明两种阴离子确实存在，应先加入足量的____溶液，以确定有____离 子存在；过滤，向滤液中再加入____溶液，以确定____的存在。
解析 欲证明两种阴离子同时存在于溶液中，应先加入几滴Ba(NO[,3])[,2]溶液和几 滴稀硝酸，若有白色沉淀产生，则原溶液中含有SO[2-][,4]，然后再加足量的Ba(NO[,3 ])[,2]溶液，充分反应后过滤，往滤液中加入几滴AgNO[,3]溶液和几滴稀硝酸，若有白 色沉淀产生，则原溶液中含有Cl[-]。上述方法是先检出SO[2-][,4]。
是否可以先检出Cl[-]呢?不可以。因为检验Cl[-]时须加入AgNO[,3]溶液，而生成的白 色沉淀难以确定是AgCl，还是Ag[,2]SO[,4]，还是AgCl和Ag[,2]SO[,4]的混合物。
检验SO[2-][,4]时是否可以用稀盐酸和BaCl[,2]溶液来代替Ba(NO[,3])[,2]溶液和稀 硝酸呢?不可以。因为稀盐酸和BaCl[,2]溶液中均含有Cl[-]，虽能检验出SO[2-][,4]， 却引进了Cl[-]，而当加入AgNO[,3]溶液和稀硝酸时，产生的白色沉淀AgCl中的Cl[-]是 来自原溶液，还是来自稀盐酸或BaCl[,2]溶液呢?这就难以确定原溶液中是否含有Cl[-] 了。
七、检验或除去气体杂质时试剂加入的先后顺序
例 某氢气样品中混有少量的水蒸气和氯化氢气体。现要求：①证明混有这两种气体 ；②除去这两种气体；③确认HCl、H[,2]O(气)已除尽，请根据题中提供的三种装置(每 种装置均有若干个)设计一个连续实验，并回答：
(1)用接口的字母表示装置连接的顺序：不纯的氢气→____→纯净的氢气；
(2)甲装置的功用是____；
(3)丙装置的功用是____；
解析 这道实验设计题有三个旨意。
第一，要证明氢气中混有H[,2]O(气)和HCl气体。要检验H[,2]O(气)，须将气体通过无 水CuSO[,4]；要检验HCl气体，须将气体通过AgNO[,3]溶液。这两种气体的检验有无先 后顺序呢?有。如果先检验HCl气体，则当气体通过AgNO[,3]溶液时带出的H[,2]O(气)会 使无水CuSO[,4]时变蓝，这就不能肯定H[,2]O(气)是原气体中的，还是通过AgNO[,3]溶 液时带出来的。由此可见，检验H[,2]O(气)必须放在实验的第一步。
第二，要除去这两种气体。除H[,2]O(气)须用浓硫酸，除HCl气体需用AgNO[,3]溶液。 这两种气体的除去也有顺序。如果先除H[,2]O(气)后除HCl(气)，则H[,2]O(气)不能除 尽，因为气体通过AgNO[,3]溶液时又会带出水蒸气。可见，除去H[,2]O(气)必须放在实 验的最后一步。
第三，要设计一套实验装置，并确认HCl和H[,2]O(气)已除尽。
应先证明有H[,2]O(气)后证明有HCl气体，再除去HCl气体，并确认HCl气体已除尽，再 除H[,2]O(气)，最后确认H[,2]O(气)是否已除尽。
答案 CD→AB→AB→AB→EF→CD或DC→AB→AB→AB→EF→DC。
甲装置的功用是：证明原混合气体中有HCl；除去HCl气体；确认HCl气体已除尽。
丙装置的功用是除去混合气体中的H[,2]O(气)。