1、专题讲座二 相互竞争的离子反应和氧化还原反应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 、Fe 2 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、Na 2CO3、NaHCO 3 的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，NaOH 优先反
2、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。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：_。即时巩固 1 (2011洛阳模拟)将足量 CO2 通入 KOH 和 Ca(OH)2 的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入 CO2 体积(y)的关系正确的是( )即时巩固 2 少量 NaOH 溶液滴入到
3、 NH4HCO3 溶液中的离子方程式为_。即时巩固 3 向 NH4Cl、AlCl 3、MgCl 2 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)_。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(NO 3)2、Fe(NO 3)3、AgNO 3 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
4、和 0.005 mol CuB铁溶解，析出 0.01 mol Ag 并放出 H2C铁溶解，析出 0.01 mol Ag，溶液中不再有 Fe3D铁溶解，析出 0.01 mol Ag，溶液中不再有 Cu2即时巩固 4 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)( )即时巩固 5 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 ( )ANaCl、Na 2SO4 BNaB
5、r、Na 2SO4CNaCl、Na 2SO4、I 2 DNaCl、NaI 、Na 2SO4即时巩固 6 某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(NO 3)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右图所示。则稀溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的物质的量浓度之比为_。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。即时巩固 7 (2011沧州调研)往含 Fe3 、H 、NO 的混合液中加入少量 SO ，充分 3 23反应后
6、，下列表示该反应的离子方程式正确的是 ( )A2Fe 3 SO H 2O=2Fe2 SO 2H 23 24B2H SO =H2OSO 223C2H 2NO 3SO =3SO 2NOH 2O 3 23 24D2Fe 3 3SO 3H 2O=2Fe(OH)33SO 223即时巩固 8 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【例 1】 2Al 3 3SO243Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4解析 在硫酸铝铵溶液中，存在 NH4、 Al3 与 SO24，当加入
7、少量的 Ba(OH)2溶液后，Ba2 和 SO24 结合生成 BaSO4，OH 则既可与 Al3 结合又能与 NH4 结合，它 们彼此之间发生互相竞争的反应。由于在含有 Al3 的溶液中滴入 NH3H2O，有白色沉淀生成可知，Al 3 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 3SO243Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4。即时巩固 1 D CO 2 与 KOH 和 Ca(OH)2 都会反应，但存在着竞争，如果先与 KOH 反应，则反应后生成的 K2CO3 立即会与 Ca(OH)2 反应生成
8、CaCO3，因此，可以看成 CO2先与 Ca(OH)2 反应，所以通 CO2 后立即有 CaCO3 生成。第二步还要判断 CO2 是先跟KOH 反应还是先与生成的 CaCO3 反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与 CaCO3反应，则生成的 Ca(HCO3)2 又会与 KOH 反应，因此应是先与 KOH 反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当 KOH 反应完全，再与 CaCO3 反应，直至沉淀完全溶解，故选D。即时巩固 2 HCO OH =H2OCO2 3 3即时巩固 3 (1)Al 3 3OH =Al(OH)3Mg 2OH =Mg(OH)2(2)NH4OH =NH3H2O(3)Al(OH)
9、3OH =AlO 2H 2O 2【例 2】 C 因为氧化性 Ag Fe3 Cu2 H ，所以先发生反应2Ag Fe= =2AgFe 2 ，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：2Fe 3 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。即时巩固 4 A 因 H2SO3 的还原性强于 HBr 的还原性，故 Cl2 先氧化H2SO3， H2SO3Cl 2H 2O=H2SO42HCl ，生成的 H2SO4 和 HCl 是强酸，故溶液的
10、pH 下降；当 H2SO3 完全反应后，再通入 Cl2，发生反应 Cl22HBr= =Br22HCl，溶液的 pH 不再改变。即时巩固 5 A 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Na2SO3Cl 2H 2O=Na2SO42HCl、2NaI Cl 2=2NaClI 2、2NaBr Cl 2=2NaClBr 2。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、Na 2SO4；若通入的氯气是不足量的，则还有可能留下 NaBr。即时巩固 6 114解析 氧化性由强到弱的顺
11、序是 HNO3Fe 3 Cu 2 ，反应由先到后的顺序为4HNO3Fe= =Fe(NO3)3NO2H 2O4mol 1 mol 1 mol2Fe3 Fe=3Fe22 mol 1 mol 3 mol故原溶液中 nFe(NO3)32 mol1 mol1 molCu2 Fe=Fe2 Cu1 mol 1 mol 1 mol故 cFe(NO3)3c Cu(NO3)2c(HNO 3)114。【例 3】 Ca(ClO) 22SO 22H 2O=CaSO42HClH 2SO4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
12、后，是发生复分解反应 生成 CaSO3和 HClO 还是发生氧化还原反应，两反应互相竞 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。即时巩固 7 C 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 SO23 是先与 Fe3 反应还是先与H NO 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 3又会与 H NO 反应，所以应先与 H NO 反应，故应选 C。 3 3即时巩固 8 (1)6Fe 2 3ClO 3H 2O=2Fe(O
13、H)33Cl 4Fe 3(2)2Fe3 S 2 =2Fe2 S(3)Cu2 S 2 =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，S 2 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。
