在平常的化学习题中,经常遇到这么一类题:当一种物质和另外两种物质都会发生反应,学生弄不清楚该知何下手解题,不知道如何分析.本文对这类题进行了归纳总结.主要有四种类型,对这四种类型举例分析指导. 一、一种金属与两种盐溶液置换反应
例1 往AgNO3和Cu ( NO3 ) 2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生.根据上述现象分析,你认为下面结论正确的是( ) A.滤渣一定有Fe B.滤渣一定有Cu C.滤液中一定有Fe
2 D.滤液中一定有Ag 、 Cu
2
分析 铁粉既能和AgNO3反应也能和Cu ( NO3 )2反应,置换出Ag和Cu.置换出来的Cu也能和AgNO3反应置换出Ag,可以理解为铁粉先和AgNO3反应置换出Ag.当AgNO3反应完了,铁还有多余才和Cu(NO3)2反应.由题意向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生说明滤渣中没有铁粉.所以排除A.铁发生置换反应生成Fe
2所以滤液中一定有Fe
2.至于滤渣中一
定有Ag粉,而Cu粉只有当AgNO3反应完了,铁还有多余才和Cu ( NO3 ) 2反应才有Cu粉,所以B、D错误.
例2 将镁粉加到一定量的Cu ( NO3 ) 2 、Fe ( NO3 ) 2的混合溶液中,等充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气体产生.则下列说法中不正确的是( ). A.滤渣中可能有Cu、Fe、Mg B.滤渣中一定有Cu、Fe C.滤液中可能有Cu ( NO3 )2 D.滤液中一定有Mg( NO3 ) 2
分析 镁既能和Cu ( NO3) 2、Fe ( NO3)2反应,置换出Cu和Fe,置换出来的Fe也能和Cu ( NO3)2反应,置换出Cu,所以可以理解为镁先和Cu ( NO3)2反应,置换出Cu,当Cu ( NO3) 2反应了,镁有多余才和Fe ( NO3)2反应.向滤渣中加入稀盐酸,有气体产生,说明滤渣中肯定有Fe,还有可能有镁.当然滤渣中肯定有Cu.所以A、B正确.滤渣中有铁,那么滤液中肯定没有Cu ( NO3)2所以C错误.镁参加反应后,一定有Mg( NO3)2正确.
当一种金属和两种盐都能反应发生置换反应时,先和相对不活泼金属的盐溶液发生置换反应.
二、二种金属与一种盐溶液反应
例3 硫酸铜溶液中加入一定量的锌粉和铁粉充分反应后,过滤可得到一些固体.向该固体中加入少量稀硫酸,可观察到有气体产生.下列对该固体的叙述正确的是( ). ①一定有锌②一定有铁③一定有铜 ④可能有锌⑤可能有铁⑥可能有铜
A.①、②、③ B.②、③、④ C.③、④、⑤ D.①、②、⑥
分析 锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁,同时锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌,所以可以理解为锌先和硫酸铜反应,当锌反应完了而硫酸铜有多余才和铁反应.由题意过滤后向固体中加稀硫酸,有气体生成,说明固体中一定有铁,可能有锌,而有铁则一定有铜.所以选B.
例4 向AgNO3溶液中加入一定质量Fe和Al的混合溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液.下列说法正确的是( ) A.滤液中一定含有A1 B.滤液中一定含有Fe
3、Ag 、 Ag
2 C.滤渣中一定含有Fe D.滤渣中一定含有Ag
分析 Fe和AgNO3溶液反应生成Fe ( NO3)2溶液,A1和AgNO3溶液反应生成Al(NO3)3,同时Al和Fe(NO3)2溶液也能反应生成Al (NO3) 3 ,所以可以理解为A1和AgNO3溶液先反应,当Al反应完了而AgNO3溶液有多余,才和Fe反应.由题意得浅绿色滤液,所以滤液中一定有Fe
2,也就是说Fe和AgNO3溶液反应了而A1反应光了.所以滤液中一定有Al
3、Fe
2,
可能还有Ag.滤渣中一定有Ag,肯定没有A1,可能有Fe. 所以选D.
二种金属与一种盐溶液反应时,比较活泼的金属先和盐反应,当反应完了,盐有剩余才和另一种金属反应.
三、在碱溶液中有酸性气体生成
例5 取部分变质的NaOH样品配成溶液,向其中滴加稀盐酸,绘制出生成的CO2的质量与加入的盐酸的质量关系如图1,下列有关说法正确的是( ). A. OA段没有发生任何化学反应 B. A点溶液中的溶质只有NaCl
C. B点表示加入的盐酸与原溶液中的溶质恰好完全反应 D. C点的溶液的pH=7
分析 部分变质的NaOH中还含有Na2CO3,向其中加入盐酸,和两种物质都会反应,但是会先和NaOH反应,因为和Na2CO3反应生成的CO2会被NaOH重新吸收生成Na2CO3,只有当NaOH反应完了才和Na2CO3反应.所以OA段表示盐酸和NaOH反应.A错误.A点表示HCl和NaOH刚好反应完了,盐酸将要和Na2CO3反应,所以B选项错误.B点表示Na2CO3,也刚好反应完了,溶质只有NaCl,所以B正确.C点因为盐酸过量,PH <7,D错误. 例6 将一定质量的Ba (OH)2溶液与Na2CO3溶液混合恰好完全反应后,向反应后的混合物中加入稀盐酸,产生气体的体积与加入稀盐酸的体积的关系如图2所示,下列说法中正确的是( ).
A. N点时,所得溶液的pH=7
B. Q点时,所得溶液中的溶质只含有BaCl2和NaCl
C. O至P段发生反应的化学方程式为Ba(OH)2+2 HCl===BaCl2+2H2O D. P至Q段发生反应的化学方程式为Na2CO3 +2 HCl===2 NaCl+H2O+CO2↑
分析 Ba(OH)2+Na2CO3=== BaCO3↓+2NaOH,反应后的混合物为BaCO3、NaOH,向其中加入稀盐酸,和两种物质都能发生反应,但和NaOH先反应,因为和BaCO3反应生成的CO2会被NaOH重新吸收生成Na2 CO3 ,Na2CO3和BaC12又重新生成BaCO3,只有当NaOH反应完了,才能才能放出气体.所以O至P段发生反应的化学方程式为NaOH + HCl===NaCl+H2O,P点表示NaOH反应完了,C错误.P至Q段表示HCl和BaCO3反应,Q点表示BaCO3反应完了.Q点时,所得溶液中的溶质只含有BaCl2和NaCl所以选B而D错误.N点时盐酸过量,PH<7,所以A错误.
在碱溶液中,当有酸性气体生成时,酸性气体被碱溶液吸收重新生成盐,可以理解酸先与碱反应.
四、在酸溶液中有沉淀生成
例7 向含有CuCl2和HCl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液,参加反应的NaOH溶液与生成沉淀的质量关系如图3.则下列说法错误的是( ). A. P点溶液中的溶质只有一种
B. M点溶液比P点溶液中氯化钠的质量大 C. N点的溶液显碱性
D.整个反应过程中,氯离子个数不变
分析 2 NaOH+CuCl2=== Cu(OH)2+2NaCl, Cu(OH)2和HCl反应生成CuCl2,所以可以理解为NaOH先和HCl反应,当HCl反应完了,NaOH有多余才和CuCl2反应产生沉淀.所以OP段表示NaOH和盐酸反应,P点盐酸刚好反应完,溶质为NaCl和CuCl2 , A错误.PM段表示NaOH和CuCl2反应,M点CuCl2反应完了,又产生了NaCl,所以B正确.N点NaOH有多余,所以显碱性,C正确.反应过程中氯离子守恒不变,所以D正确.
当酸溶液中有沉淀生成,而沉淀溶于酸的,可以理解为加入的物质先和酸反应,当酸反应完了才出现沉淀.
总之,解决这类化学反应的先后问题最终还是要求我们掌握过硬的有关科学基础知识和基本技能,以及对知识结构体系的整体把握能力.平时多培养自己的分析能力,拓展思维空间,便于创造性地发挥自己的分析问题解决问题的能力.
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