在高中化學中,物質的先後反應是一大重點,掌握好優先原則是學習好化學的基本條件,本篇文章将總結高中化學中常見的反應優先原則
⭐️化學先後反應的判斷可分為兩大類型
一、氧化還原反應型
二、非氧化還原反應
⭐️一、氧化還原反應型⭐️
在氧化還原中,經常遇到同一種氧化劑與多種還原劑反應,或
同一還原劑與多種氧化劑反應。要解答這類問題,就必須考慮
反應先後順序。
一般來說,含多種還原劑的溶液中加入一種氧化劑時,還原性強的還原劑(離子)先被氧化;反之,含多種氧化劑的溶液中,加入一種還原劑時,氧化性強的氧化劑(離子)先被還原。
最常見的例子:
将Cl2 通入含Fe2 和Br-的溶液中,反應的過程什麼?
根據已學知識Fe3 和Br-可以共存,還原性:Fe2 >Br-,所以Cl2 先和Fe2 反應,反應方程式為Cl2 2Fe2 ==2Fe3 2Cl-;當Fe2 完全反應後,Cl2 再與Br-反應,反應方程式為Cl2 2Br-==Br2 2Cl-
那該如何判斷溶液中離子氧化性和還原性的強弱?
1.通過反應物和生成物判斷
在氧化還原反應中,氧化性:氧化劑>氧化産物 ,還原性:還原劑>還原産物。
【例1】
2Fe3 十Cu=2Fe2 十Cu2
所以Fe3氧化性>Cu2 氧化性
【例2】
例:已知以下反應,
(1)2BrO3- Cl2 = Br2 2ClO3-
(2)5Cl2 I2 6H2O = 2HIO3 10Hcl
(3)ClO3- 5Cl- 6H = 3Cl2↑ 3H2O
請将BrO3- ,ClO3- ,Cl2 ,ClO3- 按氧化性由強到弱排序。
【分析】
按照氧化劑>氧化産物排序即可。注意價态的變化,氧化劑對應還原産物,還原劑對應氧化産物。
(1)2BrO3- (氧化劑) Cl2 = Br2 2ClO3- (氧化産物)
氧化性:BrO3- >ClO3-
(2)5Cl2 (氧化劑) I2 6H2O = 2HIO3(氧化産物) 10HCl
氧化性:Cl2>HIO3
(3)ClO3- (氧化劑) 5Cl- 6H = 3Cl2↑(氧化産物) 3H2O
氧化性:ClO3->Cl2
綜上,氧化性:BrO3->ClO3->Cl2>HIO3
2.通過單質的活潑性判斷
金屬單質越活潑,還原性越強,非金屬單質越活潑,氧化性越強。
先看下金屬活動順序表
還原性依次遞減
K Ca Na Mg Al Zn Fe (錫)Sn (鉛)Pb (H) Cu (汞)Hg Ag (鉑)Pt (金)Au
而單質的還原性越強,離子的氧化性越弱。
例如
依照金屬活動順序表
可以判斷還原性
Ag<Hg< Fe3< Cu2< H
則氧化性Ag >Hg2 > Fe3 > Cu2 > H
3.通過反應難易程度來判斷
反應條件越容易,氧化性/還原性越強。反應條件越難,性能越弱。
例如:
2KMnO4+16HCl(濃) = 5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O
MnO2 4HCl(濃)=△= MnCl2 Cl2↑ 2H2O
不同的氧化劑把HCl都氧化成Cl2,反應條件一個加熱一個不加熱,不加熱的氧化性更強。
4.通過變價幅度來判斷
例:Fe Cl2 → FeCl3
Fe S → FeS
S和Cl2在氧化Fe時,一個氧化到 2價,一個氧化到 3價,這樣也能比較出S和Cl2的氧化性強弱:Cl2>S
5.影響氧化劑的氧化性、還原劑的還原性的其它因素
①溫度:如濃硫酸具有強氧化性,熱的濃硫酸比冷的濃硫酸氧化性要強。
②濃度:如硝酸具有強氧化性,硝酸越濃其氧化性越強。
③酸堿性:如KMnO2的氧化性随溶液酸性的增強而增強(一般地,在酸性環境中,KMnO4的還原産物Mn2 ,在中性環境中,KMnO4的還原産物為MnO2,在堿性環境中,KMnO4的還原産物為K2MnO4)。
⭐️ 二、非氧化還原反應⭐️
在非氧化還原反應(主要就是複分解反應)的離子反應中,由于無法通過上述的氧化性和還原性比較的方法來解釋,所以相對比較複雜,我們可以用以下方法來解決
1.假設法。如某溶液中存在Na 、Alo2-、CO32-和OH-,向該溶液中滴加HCl,問産生現象的順序是什麼,并寫出相關的離子反應方程式。現在我們先判斷一下離子間的反應順序,然後根據反應順序再得出相應的現象和離子反應式,因為Alo2-、CO32-和OH-都要和H 反應,我們可以假設H 先和Alo2-反應,那麼生成的Al(OH)3又要與原溶液中的OH-反應,而重新生成Alo2-,即假設不成立。同理,假設H 先與另外兩個反應。通過假設可以判斷出離子反應順序為OH->Alo2->CO32-
⭐️2.根據反應後生成物的溶解度來判斷,生成物溶解度越小(可以理解為生成的物質越穩定)的離子越先反應,但有時也要考慮離子共存(例如雙水解)的影響。
如在含有NH4 、Al3 、H 、Mg2 溶液中逐滴滴入NaOH,請依次寫出各步反應的離子方程式。根據離子反應條件,上述離子均能與OH-反應生成難電離的物質及沉澱而反應,但有先後問題,由于H2 O是極弱的電解質,是高中化學所學最弱的電解質[且H 與Mg(OH)2 及Al(OH)3 不共存],故H 優先于其他離子先與OH-反應,而Mg2 與Al3 優先于NH 4 反應,
原因:(因為沉澱(Al(OH)3和Mg(OH)2)比NH3· H2O更難電離或者說解釋為NH 與OH-生成的NH3 ·H2 O又可與Mg2 及Al3 反應後變成NH )
再由于生成的Al(OH)3 更弱更難溶更穩定,所以Al3 優先于Mg2 反應,Mg2 優先NH4 反應,
此時反應順序為H >Al3 >Mg2
此時剩下的是NH4 可與OH-反應外,還有剛才已經反應生成的Al(OH)3 也可與OH-反應,哪一個優先反應呢?
可借助雙水解判斷。假設Al(OH)3 先反應,則生成的AlO2- 與NH4 又發生水解而不能共存,重新生成Al(OH)3 及NH3 ·H2 O,所以NH 4 先反應,Al(OH)3 後反應。
所以綜合順序是
①氫氧根離子先與氫離子反應 H OH - =H 2 O
②再與鋁離子反應 Al 3 3OH - =Al(OH) 3 ↓
③再與铵根離子反應 NH 4 OH - =NH 3 ·H 2 O
④最後與Al(OH) 3 反應 Al(OH) 3 OH - =AlO 2 - 2H 2 O
⭐️3.根據反應後生成物的電離程度來判斷,其生成物電離程度越小的離子越先反應,
如在CH3 COONa,NaHCO3 ,C6 H5 ONa的混合溶液中,逐滴加入鹽酸,請依次寫出各步離子方程式。根據離子反應條件,生成沉澱、氣體、難電離的物質方可發生離子反應,CH3 COO-、HCO 、C6 H5 O-均可與H 生成難電離的弱電質而發生反應,由于HCl是逐滴滴入的,所以H 濃度逐漸增大,隻有最弱的電解質酸根C6 H5 O-最先與溶液中H 達到電離平衡生成弱電解質,所以生成的電解質越弱、越難電離,則該離子反應最先發生。由于酸性順序是:CH3 COOH>H2 CO3 >C6 H5 OH,三個離子反應的順序應為:
①C6 H5 O- H ==C6 H5 OH
②HCO H ==H2 CO3
③CH3 COO- H ==CH3 COOH。
獲取更多學習資料➡️公衆号:小博士課源
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!