有關中考化學反應順序的解析

張樂盈

在中考化學試題中，經常出現(xiàn)這樣的試題，一種物質和某混合物中的兩種或兩種以上的物質都能發(fā)生化學反應，而且往往存在反應的先后順序問題。對這類問題，不少學生都感到非常棘手，在解題時常常思路混亂、顧此失彼、得分率較低。筆者認為，其根本原因是沒有正確理解化學反應順序的本質規(guī)律。本文結合近幾年中考中常見的有關化學反應順序問題的試題，談一談化學反應的順序及相關試題的解題方法。

一、金屬在溶液中的置換反應

1.金屬與酸溶液的置換反應

規(guī)律：把幾種活潑金屬同時投入到一種酸溶液中，若都能發(fā)生反應，則最活潑的金屬優(yōu)先與酸發(fā)生置換反應，一直到最活潑的金屬反應完畢，次活潑的金屬才能與酸溶液發(fā)生置換反應，依次類推。

例：將金屬鋅和鐵同時放入一種H₂SO₄溶液中，可能發(fā)生的反應有（ ）

（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑

（2）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

（3）Zn+FeSO₄=Fe+ZnSO₄

（4）Fe+ZnSO₄=Zn+FeSO₄

A.（1）（2）（3） B.（1）（2） C.（1）（2）（3）（4） D.（1）（2）（4）

分析：金屬鐵和鋅都能與稀H₂SO₄發(fā)生置換反應，分別生成FeSO₄和ZnSO₄，而Zn也可從FeSO₄溶液中置換出Fe，因為Zn比Fe活潑。實際反應時，Zn先與H₂SO₄反應，直到Zn被反應完全，F(xiàn)e才能與H₂SO₄發(fā)生反應，故不存在Zn從FeSO₄溶液中置換出Fe的反應，也不可能存在Fe置換出ZnSO₄中的鋅的反應，因為鐵比鋅不活潑。所以，答案是：B。

2.金屬與鹽溶液的置換反應

（1）幾種活潑金屬與鹽溶液的反應。規(guī)律：把幾種活潑金屬同時投入到一種不活潑金屬的鹽溶液中時，最活潑金屬優(yōu)先發(fā)生置換反應，直到此金屬反應完全，次活潑的金屬才開始與鹽溶液反應，依次類推。

例：把金屬鋅粒和鐵釘同時投入到一種足量的CuSO₄溶液中，看到的現(xiàn)象是_________，有關反應式為_________。

解析：這三種金屬的活潑性順序為Zn＞Fe＞Cu，所以Zn能與CuSO₄溶液發(fā)生反應置換出Cu；Fe也能與CuSO₄溶液發(fā)生置換反應，同時生成FeSO₄，而Zn又可置換出FeSO₄中的Fe。實際發(fā)生反應時，Zn先與CuSO₄溶液發(fā)生反應，直到Zn被完全反應，F(xiàn)e才能與CuSO₄溶液發(fā)生反應，故不存在Zn置換FeSO₄的反應。

所以答案是：鋅的表面析出亮紅色的銅，然后鐵釘表面再析出亮紅色的銅，有關反應有：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu；Fe+ CuSO₄=Cu+FeSO₄。

（2）一種金屬與幾種鹽溶液的反應。規(guī)律：把一種金屬投入到幾種鹽組成的混合液中，若能發(fā)生多個反應，金屬活動性最弱的金屬優(yōu)先從溶液中置換出來，直到置換完全，活動性稍強的金屬才能開始被置換。

例：向AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂的混合溶液中加入一些鐵粉，完全反應后過濾，下列情況不可能存在的是（ ）

A.濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺

B.濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Ag+、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺

C.濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Fe²⁺、Zn²⁺

D.濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Fe²⁺、Zn²⁺

解析：四種金屬的活潑性順序為Zn＞Fe＞Cu＞Ag，當鐵投入到混合溶液中時，Zn（NO₃）₂不與Fe反應，所以，濾液中一定有Zn²⁺，而首先被Fe置換的應該是AgNO₃，只有當AgNO₃被置換完了，Cu（CN₃）₂才能被Fe置換。而題目沒告訴我們哪種物質過量，很難確定濾紙上有哪些物質？濾液中有哪些物質？我們只能根據(jù)稍活潑的金屬不能與比它不活潑的金屬離子共存這一原則進行判斷，故A、C、D中濾紙上的金屬沒有出現(xiàn)比濾液中的金屬活潑的現(xiàn)象，所以可能存在，而B中濾紙上有金屬Cu而濾液中的Ag+不可能存在。所以，正確答案是：B。

綜上所述，活潑金屬與酸發(fā)生置換反應時，在金屬活潑性順序表中，越靠左邊的金屬（越活潑的金屬）越優(yōu)先與酸發(fā)生置換反應，放出氫氣，而H之后的金屬不能與酸發(fā)生置換反應；另一方面，金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應時，鹽溶液中的金屬在金屬活潑性順序表中越靠右，即活潑性越弱越優(yōu)先發(fā)生反應，即兩種金屬在金屬活潑性順序表中相距越遠，活潑性差距越大，越優(yōu)先發(fā)生反應。

二、酸、堿、鹽之間的復分解反應

1.酸與堿和鹽的混合溶液反應

規(guī)律：鹽溶液中有堿時，酸優(yōu)先與堿發(fā)生反應，直到堿完全反應，才能與鹽反應。

例：將露置在空氣中已部分變質的NaOH樣品，溶于水配成溶液，向其中滴加過量的稀鹽酸，下列示意圖能正確反映所加鹽酸的質量與產生CO₂的質量關系的是（ ）

分析:稀鹽酸能與Na₂CO₃反應生成CO₂氣體，也能與NaOH發(fā)生中和反應，若先與Na₂CO₃反應，則生成的CO₂會被NaOH溶液吸收，重新生成Na₂CO₃。而實際反應時，稀鹽酸首先與NaOH發(fā)生中和反應，直到NaOH被完全中和，稀鹽酸才能與Na₂CO₃發(fā)生反應，發(fā)出氣體。故答案是：D。

2.堿與酸和鹽的混合溶液反應

規(guī)律：鹽溶液中有酸時，堿優(yōu)先與酸發(fā)生中和反應，直到酸完全反應，堿才能與鹽反應。

例：在探究堿的性質時，小明做了將NaOH溶液逐滴滴入CuSO₄溶液中的實驗，細心的小明發(fā)現(xiàn)，并沒有馬上產生藍色沉淀，而是滴了較多NaOH溶液后才開始產生大量的藍色沉淀。對此現(xiàn)象，小明有以下幾種猜想，你認為較合理的是（ ）

A.開始滴加的NaOH溶液太少，不能將CuSO₄完全反應，所以見不到沉淀

B.可能開始時生成的Cu（OH）₂較少,能溶于水

C.可能是CuSO₄溶液中含有少量的硫酸，開始時NaOH被硫酸中和了

D.可能是CuSO₄太稀了

解析：NaOH能與CuSO₄溶液發(fā)生反應，不管NaOH溶液的多少，還是CuSO₄溶液的濃稀，當兩者相互接觸時，總能生成不溶于水的Cu（OH）₂沉淀，即能看到有藍色沉淀析出；而當CuSO₄溶液中混有酸（如硫酸）時，NaOH既可與H₂SO₄反應，也可與CuSO₄反應生成Cu（OH）₂沉淀，而Cu（OH）₂沉淀又能被H₂SO₄溶解，重新生成CuSO₄溶液。所以當CuSO₄溶液中混有酸時，NaOH首先與酸發(fā)生中和反應，直到酸被反應完全，NaOH才能與CuSO₄溶液反應。故答案是：C。

3.鹽與酸和鹽混合溶液的反應

規(guī)律：鹽優(yōu)先與改變溶液的酸堿性的物質發(fā)生反應，然后再進行其他復分解反應。

例：向盛有HCl與CaCl2的混合溶液中逐滴加入Na2CO₃溶液至過量，生成沉淀物質與滴加的Na2CO₃溶液的質量之間的關系如圖所示，下列有關敘述中錯誤的是（ ） 沉淀

A.M點溶液中的溶質是NaCl和CaCl2

B.N點溶液中的溶質是NaCl

C.P點溶液的pH=7

D.OM段發(fā)生反應的物質是HCl和Na2CO₃

解析：Na₂CO₃能與HCl反應產生CO2氣體，也能與CaCl₂反應產生CaCO₃沉淀，而生成的CaCO₃沉淀又能與HCl反應，放出CO2。所以實際反應時，Na₂CO₃先與HCl反應，即等HCl反應完了，再與CaCl₂反應生成CaCO₃沉淀。M點表明Na₂CO₃溶液恰好與鹽酸完全反應，此時，溶液中的溶質為NaCl和CaCl₂。隨著Na2CO₃溶液的繼續(xù)滴入，Na₂CO₃與CaCl₂反應，生成Ca₂CO₃沉淀的質量逐漸增加，N點表明Na2CO₃恰好將原溶液中的CaCl₂完全反應，此時，溶液中的溶質為NaCl，NP段表明溶液中的Na₂CO₃過量，溶液呈堿性，所以pH＞7。故答案是：C。

綜上所述，溶液中酸、堿、鹽之間發(fā)生復分解反應時，一般優(yōu)先發(fā)生中和反應或能夠改變溶液酸堿性的反應，然后再發(fā)生其他的復分解反應。