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    2020届高三精准培优专练五 三种类型的竞争反应 化学 教师版

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    2020届高三精准培优专练五 三种类型的竞争反应 化学 教师版

    1、精准培优专练培优点五 三种类型的竞争反应一三种类型的竞争反应1复分解型离子间的竞争反应典例1向NH4Cl、AlCl3、MgCl2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,按反应的先后顺序,写出有关反应的离子方程式:已知25时,KspMg(OH)2=5.6110-12,KspAl(OH)3=1.310-33。【答案】(1)Al3+3OH=Al(OH)3(2)Mg2+2OH=Mg(OH)2(3)NH+OH=NH3H2O(4)Al(OH)3+OH=Al3+2H2O【解析】如果NH先与OH反应,则生成NH3H2O,但是NH3H2O又会与Al3+、Mg2+反应生成NH,故OH会先与Al3+、Mg2+反应,

    2、再与NH4+反应;由于Al(OH)3的Ksp远远小于Mg(OH)2的Ksp,故Al3+优先与OH反应;当Al3+、Mg2+都转变为沉淀时,如果Al(OH)3与OH首先反应生成Al,而N与Al又能互相促进水解,重新生成Al(OH)3沉淀,因此NH优先与OH反应生成NH3H2O,最后Al(OH)3与OH发生反应。2氧化还原型离子间竞争反应典例2向NaBr、NaI和Na2SO3的混合溶液中通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体物质的组成可能是()A. NaCl、Na2SO4 B. NaBr、Na2SO4C. NaCl、Na2SO4、I2 D. NaCl、NaI、Na2SO4【答案】A【解析

    3、】由还原性顺序SOIBr,可知向NaBr、NaI和Na2SO3的混合溶液中通入一定量氯气后,可能发生的反应依次为Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl、2NaI+Cl2=2NaCl+I2、2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。将溶液蒸干时HCl、Br2会挥发,灼烧时I2会升华。若通入的氯气过量,得到固体物质的组成是NaCl、Na2SO4;若通入的氯气是不足量的,则还有可能留下NaBr或NaBr、NaI。3氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争典例3往含Fe3+、H+、NO的混合液中加入少量SO,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是( )A2Fe3+SO+H2O=2Fe

    4、2+SO+2H+B2H+SO=H2O+SO2C2H+2NO+3SO=3SO+2NO+H2OD2Fe3+3SO+3H2O=2Fe(OH)3+3SO2【答案】C【解析】用“假设法”,如果先与Fe3+反应,则生成的Fe2+又会与H+NO反应,所以应先与H+NO反应,故应选C。二对点增分集训1下表所示的化学反应体系与反应先后顺序判断一致的是()【答案】D【解析】A项,用假设法判断,若H+最先与Al3+反应,生成氢氧化铝,而氢氧化铝与溶液中的OH反应生成AlO,故A错。B项,氯气依次氧化I、Fe2+、Br,因为2Fe2+Br2=2Fe3+2Br,故B错。C项,氢氧化钡先发生反应,因为碳酸钾与氢氧化钡不能

    5、共存,故C错。D项,氧化性顺序:Ag+Fe3+Cu2+H+,D正确。2已知溶液中,还原性:SOI,氧化性:IOI2SO。在含有3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入KIO3和析出I2的物质的量的关系如图所示,则下列说法中错误的是()A. a点时NaHSO3过量B. b点时还原产物为碘离子C. b点到c点,KIO3与NaHSO3反应生成单质碘D. 加入的KIO3为0.4mol或1.12mol时,反应后溶液中碘离子均为0.4 mol【答案】C【解析】因为还原性:HSOI,氧化性:IOI2SO,故该反应按照如下顺序进行:3HSO+IO=3SO+I+3H+(此处只能生成I,因为还原性

    6、HSOI)、IO+5I+6H+=3I2+3H2O。A项,此处只能是NaHSO3过量,正确;B项,b点时还原产物是碘离子,b点后就变为碘单质了,正确;C项,b点到c点,KIO3与碘离子反应生成单质碘,错误;D项,加入的KIO3为0.4mol,根据反应方程式3HSO+IO=3SO+I+3H+可知,生成I为0.4mol,当加入的KIO3为1mol时,此时HSO已经全部被氧化,生成I为1mol,再加入0.12mol KIO3时,又发生反应IO+5I+6H+=3I2+3H2O,此时消耗I为0.6mol,故最终剩余I为0.4mol,正确。3已知反应:Al3+2H2O +NH =NH3H2O+Al(OH)3

    7、,现向浓度均为0.1 molL1的HCl、NH4Cl和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系,合理的是()【答案】D【解析】溶液中能与NaOH反应的阳离子有三种:H+、Al3+、NH,酸碱中和先进行,即先发生:H+OH=H2O。结合题中给出的信息,接着依次发生反应:Al3+3OH=Al(OH)3、NH+OH=NH3H2O、Al(OH)3+OH=AlO+2H2O对于前两个反应的顺序,可以用假设法:假定NH+OH=NH3H2O先发生,由于存在:Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH,所以实际应该是Al3+3OH=

    8、Al(OH)3先进行,选项D正确。4某溶液中可能含有H+、Mg2+、NH、Al3+、Fe3+、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法中不正确的是()A. 溶液中的阳离子有H+、Mg2+、NH、Al3+B. 溶液中n(Al3+)=0.1molC. 溶液中一定不含CO,可能含有SO和NOD. n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=221【答案】C【解析】原溶液中加入NaOH溶液,开始无沉淀,说明溶液中含有H+,沉淀为白色,说明不含Fe3+;溶液中加入锌粒生成无色无味气体,则气

    9、体为H2,溶液中一定不含NO。溶液中含有H+,则一定不含CO。根据图像的变化趋势,可以确定:开始无沉淀过程中,NaOH中和溶液中的H+,则n(H+)=0.1mol;n(NaOH)为0.10.5mol时为金属离子沉淀过程;n(NaOH)为0.50.7mol时沉淀的量保持不变,应为OH与NH发生反应,n(NH)=0.2 mol;n(NaOH)为0.70.8mol时沉淀部分溶解到不再发生变化,该过程中Al(OH)3溶解,n(Al3+)=0.1 mol,B正确;不溶解的沉淀只能为Mg(OH)2,n(Al3+)=0.1mol,沉淀Al3+消耗NaOH 0.3mol,则沉淀Mg2+消耗NaOH 0.1mo

    10、l,因此n(Mg2+)=0.05mol,溶液中的阳离子有H+、Mg2+、NH、Al3+,A正确;其中n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)=0.1mol0.1mol0.05mol=221,D正确;溶液中一定不含CO和NO,因溶液呈电中性,则溶液中一定含有SO,C错误。5有KOH和Ca(OH)2的混合溶液,pH=13。取此溶液500mL,向其中通入CO2,通入CO2的体积(V)和生成沉淀的物质的量(n)的关系如图所示。图中(V1)为112mL(标准状况),则图中V2、V3的体积(单位为mL)分别是( )A560、672B1008、1120C2240、2352D392、504【答案】B【解析】PH

    11、=13的溶液中,c(OH)=0.1mol/L,溶液体积为0.5L,所以n(OH)=0.05mol。向KOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2,CO2先和Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,通入CO2 V1=112mL即0.005mol时CO2和Ca(OH)2恰好完全反应,生成的CaCO3为0.005mol,消耗的Ca(OH)2为0.005mol,所以n(KOH)=0.05mol-0.005mol2=0.04mol。再通入的CO2和KOH反应,先生成K2CO3,继续反应生成KHCO3,总反应为:CO2+KOH=KHCO3,所以又通入的CO2为0.04mol,体积为0.896L,即为896m

    12、L,所以V2=896+112=1008mL。到B点后,再通入CO2,CO2和CaCO3以及水反应生成溶于水的Ca(HCO3)2:CO2+H2O+ CaCO3=Ca(HCO3)2,0.05mol CaCO3会消耗0.05mol CO2,即为112mL,所以V3=1008+112=1120mL。故选B。6将足量Cl2缓缓通入含0.02mol H2SO3和0.02mol HBr的混合溶液中,在此过程中溶液的pH与Cl2用量的关系示意图是(溶液体积变化忽略不计,且不考虑Cl2与水反应)( )【答案】A【解析】因H2SO3的还原性强于HBr的还原性,故Cl2先氧化H2SO3,H2SO3+Cl2+H2O=

    13、H2SO4+2HCl,生成的H2SO4和HCl是强酸,故溶液的pH下降;当H2SO3完全反应后,再通入Cl2,发生反应Cl2+2HBr=Br2+2HCl,溶液的pH不再改变。7在复杂的体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题,下列化学反应先后顺序判断正确的是( )A向含等物质的量的的溶液中缓慢通入氯气:B向含等物质的量的的溶液中缓慢加入锌粉:C在含等物质的量的的混合溶液中缓慢通入CO2:、D在含等物质的量的的溶液中逐滴加入盐酸:【答案】A【解析】A离子还原性IFe2+Br,氯气先与还原性强的反应,参与反应的顺序是I、Fe2+、Br,故A正确;B氧化性顺序:Ag+Cu2+H+Fe2+,锌粉先与

    14、氧化性强的反应,反应的正确顺序为Ag+、Cu2+、H+、Fe2+,故B错误;C氢氧化钡先发生反应,因为生成的碳酸钾与氢氧化钡不能共存,然后与氢氧化钾发生反应,再与碳酸钾反应生成碳酸氢钾,最后与碳酸钡反应,如果先与碳酸钡反应生成碳酸氢钡,钡离子会与溶液中的碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,故C错误;D含等物质的量的AlO、OH、CO的溶液中,逐滴加入盐酸,氢氧根离子优先反应,反应的先后顺序为:OH、AlO、CO、Al(OH)3,因为如果氢氧化铝先反应,生成的铝离子会与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀,故D错误;故选A。8将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成

    15、沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。下列关于整个反应过程中的说法错误的是( )Ae点溶液中c(HCO)c(K+)Bbc段反应的离子方程式是AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCOCd点溶液中c(K+)=c(H2CO3)c(HCO)c(CO)DOa段与de段所消耗CO2的体积相同【答案】B【解析】在各个阶段发生的反应是:Oa:Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O;ab段:2KOH+CO2=K2CO3+H2O;bc:2AlO+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO;cd段:K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3;de段:BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,沉淀部

    16、分溶解;只要通入CO2,立刻就有沉淀BaCO3产生,首先发生反应Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O,将Ba(OH)2消耗完毕,接下来消耗KOH,发生反应2KOH+CO2=K2CO3+H2O,因而此段沉淀的量保持不变,然后沉淀量增大,发生反应2AlO+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO,沉淀量达最大后,再发生K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3,最后发生反应BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解。A、根据反应cd段:K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3;de段:BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,故e点溶液中c(HCO)c(K+),选项A正

    17、确;B、bc段反应的离子方程式是:2AlO+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO,选项B错误;C、d点为KHCO3溶液,根据物料守恒有c(K+)= c(H2CO3)c(HCO)c(CO),选项C正确;D、由上述分析可知,Oa发生反应为:Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O,de段发生反应BaCO3+H2O+CO2=Ba(HCO3)2,根据反应可知,消耗CO2的体积相同,选项D正确;答案选B。9将铁粉、铜粉、FeCl3溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应)。试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有的离子是_;铜单质_(填

    18、“一定”或“可能”)存在。(2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有的离子为_;铜单质_(填“一定”或“可能”)存在。(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有的单质是_,Fe2+_(填“一定”或“可能”)存在。【答案】(1)Fe3+、Cu2+一定(2)Fe2+、Fe3+(或Fe2+)可能(3)Fe、Cu一定【解析】氧化性:Fe3+Cu2+,还原性:FeCu。一定发生反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2(若假设先发生Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,则Fe与CuCl2不共存,故假设不成立);可能发生反应:Fe+CuCl2=Cu+FeCl2(Fe足量时),Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2(FeCl3足量时)。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有Fe3、Cu2+,因为它们能发生上述反应。(2)若CuCl2有剩余,则容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3或Fe2、Cu。(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中一定没有Fe、Cu,一定有Fe2+。8


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