化學反應中的先后原則

◇ 山東 董壽國

在化學學習中，經常會遇到一種物質與幾種物質反應的情況，所以判斷反應的先后順序往往就成了解此類問題的關鍵.因此認清化學反應的實質，判斷反應發生的先后順序是解題的關鍵.

1 氧化還原反應中的先后順序問題

在氧化還原反應中，當有多種還原(氧化)性物質存在時，還原(氧化)性強的物質先被氧化(還原).

例1在100mL含等物質的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0.025molCl2，有一半Br－變為Br2.則原溶液中HBr和H2SO3的濃度都為( ).

A.0.16mol·L－1B.0.02mol·L－1

C.0.20mol·L－1D.0.25mol·L－1

分析由于還原性：H2SO3＞HBr，氯氣先氧化H2SO3，H2SO3完全反應后，氯氣有剩余，剩余氯氣再氧化HBr.設溶液中HBr和H2SO3的濃度均為c，由電子轉移守恒可知0.1L×c×2＋0.1L×c×0.5＝0.025mol×2，解得c＝0.2mol·L－1，選項C正確.

2 復分解反應中的先后順序問題

能發生多個同類反應的，生成物電離常數越小或沉淀物溶度積常數越小的優先反應.

例2向甲溶液中緩慢滴加乙溶液，反應生成沉淀的質量如圖1所示，其中符合圖象的一組是( ).

圖1

選項 甲 乙A AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3 NaOH B Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4 Ba(OH)2 C NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl NaOH D NaAlO2、氨水、NaOH H2SO4

分析當溶液中存在幾種物質時，可以先假設與其中一種物質反應，如果產生的物質還能與另一物質反應，那么就可以認為加入的物質先與另一物質反應，將氫氧化鈉加入AlCl3、Mg(NO3)2、HNO3混合溶液的過程中，先發生NaOH 和HNO3的中和反應，然后是NaOH 和AlCl3、Mg(NO3)2產生沉淀，最后是NaOH 和Al(OH)3反應，沉淀部分溶解，圖象中間一段沉淀不變的反應不存在，與圖象變化不相符，選項A 錯誤；將Ba(OH)2加入Na2CO3、NH4HCO3、Na2SO4混合溶液中，立即產生沉淀，且不存在沉淀部分溶解的反應，與圖象變化不相符，選項B 錯誤；將NaOH 加入NH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HCl的混合溶液中，第1 段是NaOH 與鹽酸反應，第2 段NaOH 與Al(NO3)3、Fe(NO3)3產生2種沉淀，第3段NaOH 與NH4NO3反應，第4段是NaOH 溶解氫氧化鋁，符合圖象曲線的變化，選項C 正確；將H2SO4加入NaAlO2、氨水、NaOH 的混合溶液中，先是H2SO4和NaOH 發生中和反應，然后H2SO4和NaAlO2反應生成Al(OH)3沉淀，H2SO4和氨水中和，最后H2SO4和Al(OH)3反應，最終沉淀會全部溶解，與圖象變化不相符，選項D 錯誤.

3 沉淀反應中溶度積常數小的先沉淀

當溶液中同時存在濃度相同的幾種離子時，加入沉淀劑，生成沉淀物，溶度積常數小的離子先沉淀.

例3常溫下，下列物質的溶液中粒子濃度關系不正確的是( ).

A.向相同濃度的MgCl2、CuCl2的稀溶液中加入稀NaOH 溶液，首先產生藍色沉淀，則Mg(OH)2的溶度積常數大于Cu(OH)2

B.向飽和FeSO4溶液中加入CuS固體，測得溶液中c(Fe2＋)不變，則Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)

C.已 知 Ksp(CaCO3)＝4.8 × 10－9，Ksp(CaSO4)＝2.4×10－5.向含的濃度均為0.01mol·L－1的溶液中逐滴滴加CaCl2溶液，形成沉淀的先后順序為

D.向含有NaI、NaCl的混合稀溶液中，加入少量稀AgNO3溶液，有黃色沉淀生成，則Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)

分析越容易沉淀的物質溶解度越小，其對應的溶度積常數越小，選項A 正確；難溶的物質易轉化為更難溶的物質，溶液中c(Fe2＋)不變，說明CuS沉淀沒有轉化為FeS沉淀，則Ksp(CuS)＜Ksp(FeS)，選項B正確；沉淀時c(Ca2＋)＝4.8×10－7mol·L－1，沉淀時c(Ca2＋)＝2.4×10－3mol·L－1，先形成沉淀，選項C 正確；通過產生沉淀的先后順序判斷難溶物質的溶度積常數大小，必須在相同條件下實驗，由于NaCl、NaI 的濃度未知，所以不能比較AgCl、AgI溶度積的大小，選項D 錯誤.

總之，判斷化學反應中的先后順序時，氧化還原反應根據物質的氧化性(或還原性)強弱判斷，生成的物質越難電離或越易沉淀就越容易發生；離子沉淀反應中溶解度越小的沉淀越容易生成.