高中化学多个化学反应先后顺序的判断学法指导

多个化学反应先后顺序的判断
在化学学习中，我们常常会遇到一种物质与几种物质发生反应的问题，这时判断反应的先后顺序往往就成了解此类问题的关键。

先后顺序不清，解题就无从下手；先后顺序搞错，就会使简单问题复杂化，甚至还会得出错误的结果。

下面我就中学教学中常出现的需要判断反应顺序的一些问题作以分析。

一、氧化还原反应之间的先后顺序问题
由于氧化还原反应的实质是反应物间（氧化剂和还原剂之间）发生电子转移的反应，那么氧化剂得电子的能力愈强，还原剂失电子能力也就愈强，则两强之间更易发生电子转移，该反应优先，这就是我们常说的“强强优先”原则。

例1．向500mL 溴化亚铁溶液中缓慢通入1 120 mLCl 2（标况），溶液中有2/3Br -被氧化。

求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。

分析：根据反应Br 2+2Fe 2+=2Fe 3+2Br -可判断离子的还原性Fe 2+＞Br -。

据题意，Br -部分被氧化，则Fe 2+全部被氧化，因为通入的氧化剂Cl 2先和Fe 2+发生氧化还原反应，只有将Fe 2+氧化完，才能氧化Br -。

解：设原溶液中含FeBr 2的物质的量为x ，则
n （Fe 2+）=x ，n （Br -）=2x
被氧化的Br -为
3
4x 2 Fe 2++Cl 2==2Fe 3++2Cl -
x 2
x 2Br -+Cl 2==Br 2+2Cl -
x 34 3
x 2 氯气的物质的量为：mol 4
.221011203x 22x 3
-⨯=+ 解得，x=0.04 mol
∴c(FeBr 2)=L /mol 8.0L
05.0mol 04.0= 例2．将单质Fe 、Cu 与FeCl 3、CuCl 2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。

（1）充分反应后，如果Fe 有剩余，则容器内不可能有 。

（2）充分反应后，如果容器内还有大量Fe 3+，则还含有 ，一定没有 。

（3）充分反应后，如果容器内有较多Cu 2+和相当量的Cu ，则容器内不可能有 。

分析：解此类问题的关键是还原性Fe ＞Cu ；氧化性Fe 3+＞Cu 2+＞Fe 2+。

遵循“强强优先”，反应的顺序为：
①2Fe 3++Fe==3Fe 2+
②2Fe 3++Cu==Cu 2++2Fe 2+
③Fe+Cu 2+==Fe 2++Cu
所以不难得出：
①若Fe 有剩余，与Fe 反应的FeCl 3、CuCl 2不会存在；②若有大量Fe 3+剩余，则不可能含有Fe 、Cu ；③若有较多Cu 2+和相当量Cu ，因Fe 能与Cu 2+反应，Fe 3+能与Cu 反应，故不可能有Fe 、Fe 3+。

答案应为：（1）Fe 3+、Cu 2+；（2）Cu 2+、Fe 2+ Fe 、Cu ；（3）Fe 、Fe 3+。

二、碱金属化合物中常见的反应先后顺序问题
在碱金属一章的学习中，常常涉及两个重要反应：
2Na 2O 2+2H 2O==4NaOH+O 2
2Na 2O 2+2CO 2==2Na 2CO 3+O 2
应用这两个反应进行化学计算的试题较多。

特别是涉及Na 2O 2和H 2O 、CO 2的混合物的反应问题，从物态及性质等方面考虑，应该是先发生Na 2O 2和H 2O 反应，但由于Na 2O 2和H 2O 反应生成的NaOH 又能吸收已有的CO 2气体，生成Na 2CO 3和H 2O ，从而出现了循环反应，所以在实际求解过程中，我们不妨直接认为先是Na 2O 2和CO 2反应，如果Na 2O 2有剩余，再考虑和H 2O 的反应，这样就可以使问题简单化。

例3．将16.8 g 的NaHCO 3受热分解后所产生的CO 2气体和水蒸气全部通过装有一定量的Na 2O 2的密闭容器后，充分反应，最后固体质量增加2.9 g ，求密闭容器内所装Na 2O 2的物质的量。

分析：根据前面分析，
2Na 2HCO 3∆Na 2CO 3+CO 2+H 2O(g)
2 1 1
mol 2.0mol
/g 84g 8.16= 0.1mol 0.1mol 由于所产生的CO 2和H 2O （g ）都能和Na 2O 2反应，而且存在反应物对量的多少问题，所以要考虑两个反应的先后顺序。

首先，Na 2O 2和CO 2反应，可用差量法求解。

2 Na 2O 2+2CO 2=2 Na 2O 3+O 2 固体质量差值
2mol 2mol 2mol 1mol Δ=56g
0.1mol 0.1mol Δ′=2.8g ＜2.9g
所装的Na 2O 2可将CO 2吸收后仍有剩余，则说明还发生了H 2O （g ）和Na 2O 2的反应，同理，
2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2 固体质量差值
2mol 2mol 4mol 1mol Δ=4g
0.05mol 0.05mol ＜0.1mol Δ′=2.9g-2.8g=0.1g
H 2O 没被吸收完，Na 2O 2的量不足。

则n （Na 2O 2）=0.1mol+0.05mol=0.15mol
三、电解池中电极上的放电先后顺序问题
电解池的阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，在阴极上吸附的溶液中的阳离子得电子，那么就要考虑溶液中所存在的几种阳离子氧化性的强弱，同时还要考虑电极本身的还原性；若电解的是某种物质的水溶液，一般不会涉及H +和OH -之后的离子的放电情况。

例4．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）。

A ．电解稀硫酸溶液，实质是电解水，故溶液pH 不变
B ．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH -，故溶液pH 减小。

C ．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D ．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
分析：用惰性电极，则不考虑电极本身的反应。

A ． 在稀硫酸溶液中，阳离子只有H +；阴离子为OH -、SO 42-，放电的是OH -。

阴极：4H ++4e -=2H 2↑
阳极：4OH --4e -=2H 2O+O 2↑
电解的是水，消耗溶剂，pH 减小。

B．在稀氢氧化钠溶液中，阳离子为H+、Na+，放电的是H+；阴离子只有OH-。

电解的仍是水，消耗溶剂，pH增大。

C．在硫酸钠溶液中，阳离子是H+、Na+，放电的是H+；阴离子为OH-、SO42-，放电的是OH-。

同理，也是电解水，阴极放出氢气，阳极放出氧气，且阴、阳两极上所放出的气体的物质的量之比为2∶1。

D．在氯化铜溶液中，阳离子Cu2+＞H+，阴离子Cl-＞OH-
阴极：Cu2++2e-=Cu
阳极：2Cl--2e-=Cl2
故阴、阳两极所析出的产物的物质的量之比为1∶1。

答案为D。

四、化合物之间反应的先后顺序问题
酸、碱、盐几种物质混合时，如果所给酸与盐之间或碱与盐之间都能发生反应时，应注意（1）如果它们之间有氧化还原反应，先考虑氧化还原反应，后考虑复分解反应；（2）复分解反应，先考虑酸碱中和反应，后考虑酸与盐之间或碱与盐之间的反应；（3）能发生多个同类反应的，生成物电解度愈弱的或沉淀物溶解度愈小的，先反应。

例5．用图像描述向由NaOH、NaAlO2、Na2S2O3组成的混合溶液中滴加稀硫酸时沉淀生成的情况（y轴为沉淀量，x轴为加入硫酸的量）。

分析：此题中涉及的反应按先后顺序依次是：
（1）2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
（2）2NaAlO2+H2SO4+2H2O==Na2SO4+2Al(OH)3↓
（3）Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
（4）2Al(OH)3+3H2SO4==Al2(SO4)3+6H2O
所以其反应情况可用图1表示。

图1 曲线图
五、由于实验的实际操作引起的先后顺序问题
向悬浊液中滴加溶液或通入气体时，先考虑和溶液反应，后考虑和体系中固体反应。

例6．将足量CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系（见图2）正确的是（）。

图2 曲线图
分析：将CO2通入混合碱液中，综合上边几种分析可知反应的先后顺序为：
（1）Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
（2）2KOH+CO2==K2CO3+H2O
（3）K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3
（4）CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
应选D。