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【化学】离子反应顺序的判断

2013-05-05 18:05:58
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高考热点——离子反应顺序的判断
离子反应先后问题一直是高考化学中的“常客”,很容易导致考生失分,因此小编呕心整理有关这一问题的相关知识,以飨广大学子。此类问题一般可以分为两种类型:氧化还原反应型和非氧化还原反应型。
    一、氧化还原反应型    
在氧化还原中,经常遇到同一种氧化剂与多种还原剂反应,或者同一还原剂与多种氧化剂反应。要解答这类问题,就必须考虑反应先后顺序。一般来说,含多种还原剂的溶液中加入一种氧化剂时,还原性强的还原剂(离子)先被氧化;反之,含多种氧化剂的溶液中,加入一种还原剂时,氧化性强的氧化剂(离子)先被还原。最常见的就是将Cl2通入含Fe2+ 和Br的溶液中,反应的过程什么?根据已学知识Fe3+  和Br可以共存,还原性:Fe2+ > Br,所以Cl2先和Fe2+ 反应,反应方程式为Cl2 + 2Fe2+ ==2Fe3+  + 2Cl;当Fe2+ 完全反应后,Cl再与Br反应,反应方程式为Cl+ 2Br- == Br2 + 2Cl
小编提示:熟记常见离子氧化性或还原性的强弱顺序,详见《试题调研》理科综合第3辑第18页。
    二、非氧化还原反应    
在非氧化还原反应(主要就是复分解反应)的离子反应中,由于无法通过上述的氧化性和还原性比较的方法来解释,所以相对比较复杂,我们可以用以下方法来解决:
1.假设法。如某溶液中存在钠离子、偏铝酸根离子、碳酸根离子和氢氧根离子,向该溶液中滴加盐酸,问产生现象的顺序是什么,并写出相关的离子反应方程式。现在我们先判断一下离子间的反应顺序,然后根据反应顺序再得出相应的现象和离子反应式,因为偏铝酸根离子、碳酸根离子、氢氧根离子都要和氢离子反应,我们可以假设H先和偏铝酸根离子反应,那么生成的氢氧化铝又要与原溶液中的氢氧根离子反应,而重新生成偏铝酸根离子,即假设不成立。同理,假设H先与另外两个反应。通过假设可以判断出离子反应顺序为氢氧根离子>偏铝酸根离子>碳酸根离子。
2.根据反应后生成物的溶解度来判断,生成物溶解度越小的离子越先反应,但有时也要考虑离子共存(例如双水解)的影响。如在含有NH4+、Al3+、H+、Mg2+溶液中逐滴滴入NaOH,请依次写出各步反应的离子方程式。根据离子反应条件,上述离子均能与OH反应生成难电离的物质及沉淀而反应,但有先后问题,由于H2O是极弱的电解质,是高中化学所学最弱的电解质[且H与Mg(OH)2及Al(OH)3不共存],故H优先于其他离子与OH反应,Mg2+与Al3+优先于NH4+反应,因为沉淀更难电离或者可解释为NH4+与OH-生成的NH3· H2O又可与Mg2+及Al3+反应后变成NH4+, 再由于Al(OH)3更弱更难溶,所以Al3+优先于Mg2+反应,Mg2+优先NH4+反应,此时除了剩下的NH4+可与OH-反应外,还有生成的Al(OH)3也可与OH-反应,哪一个优先反应呢?可借助双水解判断。假设 Al(OH)3 先反应,则生成的AlO2-与NH4+又发生水解而不能共存,重新生成Al(OH)3及NH3·H2O, 所以NH4先反应,Al(OH)3后反应。
    3.根据反应后生成物的电离程度来判断,其生成物电离程度越小的离子越先反应,如在CH3COONa,NaHCO3,C6H5ONa的混合溶液中,逐滴加入盐酸,请依次写出各步离子方程式。根据离子反应条件,生成沉淀、气体、难电离的物质方可发生离子反应,CH3COO-、HCO3-、C6H5O均可与H+生成难电离的弱电质而发生反应,由于HCl是逐滴滴入的,所以H浓度逐渐增大,只有最弱的电解质酸根C6H5O-最先与溶液中H达到电离平衡生成弱电解质,所以生成的电解质越弱、越难电离,则该离子反应最先发生。由于酸性顺序是:CH3COOH > H2CO> C6H5OH,三个离子反应的顺序应为:①C6H5O-+H+==C6H5OH ②HCO3-+H+==H2CO③CH3COO-+H+==CH3COOH。
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