化學(xué)反應(yīng)中兩類典型的優(yōu)先反應(yīng)原理

1、化學(xué)反應(yīng)中兩類典型的優(yōu)先反應(yīng)原理一. 優(yōu)先置換原理1.若某一溶液中同時含有多種金屬離子，則加入一種金屬時，優(yōu)先置換出金屬活動性弱的金屬的離子。例1、 在盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的試管中，加入一定量的鋅粉充分反應(yīng)，試管底部有少量固體存在。過濾，向濾液中加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，濾渣是（ ）A. Cu B. Ag C. Zn和Ag D. Zn和Cu解析：由于金屬的金屬活動性順序是CuAg，因而加入的鋅粉優(yōu)先與AgNO3反應(yīng)，只有AgNO3完全反應(yīng)后，鋅粉才能與Cu(NO3)2反應(yīng)，否則不反應(yīng)。“向濾液中加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀”說明溶液中的AgNO3尚未反應(yīng)完，故Cu(NO3)2不可能

2、反應(yīng)，證明鋅量不足，所以濾渣的成分應(yīng)選B。例2、向含AgNO3 、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合液中，加入一些鐵粉，待反應(yīng)完成后過濾，下列情況是可能存在的是（ ） A.濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+ B.濾紙上有Ag 、Cu，濾液中有Ag+、Zn2+、Fe2+ C.濾紙上有Ag、Fe，濾液中有Zn2+、Fe2+ D.濾紙上有Ag、Zn、Fe，濾液中有Zn2+、Fe2+解析：鐵粉加入混合液中，可能發(fā)生的反應(yīng)有：Fe2AgNO3Fe(NO3)22Ag ；Fe2Cu(NO3)2Fe(NO3)2Cu ，根據(jù)溶液中的優(yōu)先置換原理，反應(yīng)優(yōu)先于反應(yīng)進(jìn)行。因此，A選項中，

3、濾液中有Ag+證明反應(yīng)未完成，自然反應(yīng)還未進(jìn)行，正確；B選項中，濾紙上已經(jīng)有Cu，說明反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生或已經(jīng)完全發(fā)生，則反應(yīng)應(yīng)完全反應(yīng)，濾液中不可能有Ag+，不正確；C選項中，濾紙上有Fe，說明反應(yīng)都已完全，但濾紙上沒有Cu，不正確；D選項中，濾紙上由Zn，不正確。2.若某一溶液中只含有一種金屬離子，則加入多種金屬單質(zhì)時，活動性強的金屬優(yōu)先發(fā)生置換。例3、在盛有AgNO3溶液的試管中，加入一定量的鋅粉和銅粉的混合物充分反應(yīng)，試管底部有少量固體存在。過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生。則濾渣含有的物質(zhì)是（ ）A. Cu和Ag B. Ag C. Zn和Ag D. Zn、 Cu和Ag解析：由于金屬的金

4、屬活動性順序是CuAg，因而加入的鋅粉優(yōu)先與AgNO3反應(yīng)，只有鋅粉完全反應(yīng)后，銅粉才能與AgNO3反應(yīng)，否則不反應(yīng)?！跋驗V渣中加稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生”說明鋅粉尚未反應(yīng)完，故銅粉不可能反應(yīng)，所以濾渣的成分應(yīng)選D。小結(jié)：某金屬能同時與多種鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)或者多種金屬能同時與一種鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)，一般是在金屬活動性順序表中位置相隔越遠(yuǎn)的越優(yōu)先發(fā)生置換反應(yīng)。二. 優(yōu)先中和原理如果在溶液中能同時發(fā)生酸堿中和反應(yīng)和其他復(fù)分解反應(yīng)時，一般是酸堿中和反應(yīng)優(yōu)先于其他復(fù)分解反應(yīng)而進(jìn)行。例1.在含有鹽酸和氯化鎂的混合溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，則下列表示所加氫氧化鈉溶液和溶液中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量之間關(guān)系圖正確的是

5、（ ） A B C D解析：NaOH應(yīng)優(yōu)先與HCl發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，待HCl被反應(yīng)完全后，才會繼續(xù)與MgCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀因為Mg(OH)2不能與HCl在溶液中共存。所以逐滴加入氫氧化鈉溶液時，溶液中一開始不會有沉淀。答選C。例2. 在含有氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液中逐滴加入稀鹽酸，則下列表示所加稀鹽酸和溶液中產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量之間關(guān)系圖正確的是（ ） A B C D解析：稀鹽酸應(yīng)優(yōu)先與NaOH發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，待NaOH被反應(yīng)完全后，才會繼續(xù)與Na2CO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而產(chǎn)生CO2氣體因為CO2氣體不能與NaOH在溶液中共存。所以逐滴加入稀鹽酸時，溶液中一開始不會有氣

6、體。答選C。例3.在含有鹽酸和氯化鈣的混合溶液中逐滴加入碳酸鈉溶液，則下列表示所加碳酸鈉溶液和溶液中產(chǎn)生的沉淀和氣體的質(zhì)量之間關(guān)系圖正確的是（ ） A B C D解析：因為Na2CO3溶液顯堿性則Na2CO3應(yīng)優(yōu)先與稀鹽酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，待稀HCl被反應(yīng)完全后，才會繼續(xù)與CaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而產(chǎn)生CaCO3沉淀因為CaCO3沉淀不能與稀HCl在溶液中共存。所以逐滴加入碳酸鈉溶液時，溶液中一開始不會有沉淀。答選A和C。例4.某溶液由NaOH、稀HCl、稀H2SO4、和MgCl2中的一種或幾種組成。向該溶液中滴加Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入Ba(OH)2溶液的體積的關(guān)系如圖所示，則該溶液不可能存在的物質(zhì)是 ，理由是 。一定存在的物質(zhì)是 。氣體或沉淀的質(zhì)量Ba(OH)2溶液的體積O 解析：分析圖像可知，向該溶液中剛加入Ba(OH)2溶液時，沒有氣體或沉淀生成，說明開始加入的Ba(OH)2優(yōu)先與另一種物質(zhì)反應(yīng)且不產(chǎn)生沉淀，根據(jù)優(yōu)先中和原理，該物質(zhì)應(yīng)為酸，但不能是H2SO4（因為H2SO4能與Ba(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生BaSO4沉淀），因而是稀HCl；又因為鹽酸與NaOH不能共存，因而NaOH不