专题突破练(二) 优先反应在“竞争类”反应体系中的应用(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．将足量CO2不断通入KOH、Ba(OH)2，K[Al(OH)4]的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为( )C [由于CO2是酸性气体，故CO2先与碱反应。CO2与KOH、Ba(OH)2均反应，但先与哪种物质反应，即存在竞争，若先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即与Ba(OH)2反应生成BaCO3，因此，可看成CO2先与Ba(OH)2反应，后与KOH反应。继续通CO2，先与K2CO3/BaCO3反应还是先与K[Al(OH)4]反应，若先与K2CO3/BaCO3反应，则生成的HCO会与[Al(OH)4]－反应：HCO＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋CO＋H2O，故CO2先与[Al(OH)4]－反应后与K2CO3/BaCO3反应。继续通CO2，先与BaCO3反应还是K2CO3反应，若先与BaCO3反应，沉淀溶解，由于溶液中存在K2CO3，又会发生CO＋Ba2＋===BaCO3↓，故CO2先与K2CO3反应后，再与BaCO3反应，沉淀溶解，综上所述可知C项符合。]2．某溶液中可能含有H＋、Na＋、NH、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、SO、CO等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的曲线如图所示，下列说法正确的是( )A．原溶液中含有的阳离子是H＋、NH、Mg2＋、Al3＋B．原溶液中含有的Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为1∶1C．原溶液中一定含有SO和Na＋D．反应最后形成的溶液中溶质只有Na2SO4B [根据图像可知，最初没有沉淀产生，说明溶液中含有H＋，则一定没有CO-4-\n。根据沉淀的变化趋势可知，一定含有铝离子，而三价铁离子和镁离子至少含有一种。由于氢氧化铝的物质的量和另外的沉淀的物质的量是相同的，而弱碱氢氧化铝溶解时消耗氢氧化钠溶液的体积为1，则生成氢氧化铝沉淀消耗氢氧化钠溶液的体积为3，所以生成另外的沉淀消耗的氢氧化钠溶液的体积为3，因此该沉淀只能是氢氧化铁，而不是氢氧化镁。所以原溶液中含有的离子为H＋、NH、Al3＋、Fe3＋和SO，而钠离子是否含有则无法确定，所以答案为B。]3．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度和加入的铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则原溶液中Fe3＋与NO的物质的量浓度之比为( )A．1∶8 B．1∶9C．3∶8D．1∶11B [稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入铁后会依次发生氧化还原反应：①Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；③Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；从图像中可知加入的铁为1mol时，无Fe2＋生成，发生的反应是①消耗硝酸为4mol，生成1molFe3＋；再加入1mol铁发生反应②生成Fe2＋物质的量为3mol，反应的Fe3＋的物质的量为2mol，其中原溶液中的Fe3＋的物质的量为1mol；再加入1mol铁发生反应③，此时又生成Fe2＋的物质的量为1mol，说明原溶液中Cu2＋的物质的量为1mol；综上所述可知原溶液中Fe(NO3)3为1mol，Cu(NO3)2为1mol，HNO3为4mol，则原溶液中Fe3＋与NO的物质的量浓度之比为：1mol∶(1mol×3＋1mol×2＋4mol×1)＝1∶9，B正确。]4．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法中，不正确的是( )A．还原性：I－>Fe2＋>Br－B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为3molC．当通入1molCl2时，溶液中已发生的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3C [由所给离子方程式，结合在同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，可知还原性：I－>Fe2＋>Br－，A项正确；当通入Cl2时，原溶液中最先被氧化的是I－，n(I－)＝2mol，其次被氧化的是Fe2＋，n(Fe2＋)＝4mol，最后被氧化的是Br－，n(Br－)＝6-4-\nmol，D项正确；原溶液中FeBr2的物质的量为3mol，B项正确；根据题图，通入1molCl2时发生的反应为2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，C项错误。]5．在混合体系中，确认化学反应先后顺序有利于问题的解决，下列反应先后顺序判断正确的是( )A．在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2：I－、Br－、Fe2＋B．在含等物质的量的Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Zn：Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋C．在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2：KOH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3D．在含等物质的量的[Al(OH)4]－、OH－、CO溶液中，逐滴加入盐酸：OH－、CO、[Al(OH)4]－、Al(OH)3B [在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2，氯气具有氧化性，先和还原性强的离子反应，离子的还原性顺序是：I－>Fe2＋>Br－，故A错误；在含等物质的量的Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Zn，金属锌先和氧化性强的离子反应，离子的氧化性顺序是：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋，故B正确；在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2，CO2先和Ba(OH)2反应，其次和氢氧化钾反应，再和碳酸盐反应，故C错误；在含等物质的量的[Al(OH)4]－、OH－、CO溶液中，逐滴加入盐酸，H＋先和OH－发生中和反应，再和[Al(OH)4]－发生反应，接着和CO反应，最后和Al(OH)3反应，故D错误。]6．某溶液A中可能含有NH、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、CO、NO、Cl－、SO中的几种离子，且溶液中各离子的物质的量浓度均为0.1mol·L－1。现取该溶液进行如下实验：(1)溶液A中一定不存在的离子为________(填离子符号)。(2)溶液A中加入(NH4)2CO3，生成白色沉淀甲和气体甲的原因是________________________________________________________________________。(3)白色沉淀乙的成分为________(填化学式)。(4)为了进一步确定溶液A中是否含有NH，另取10mL该溶液，向其中滴加NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如图所示。据图回答：①溶液A中________(填“含有”或“不含有”)NH。-4-\n②所加NaOH溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。③若在溶液A中改加10mL0.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。解析： (1)因为加入过量(NH4)2CO3溶液只生成白色沉淀，说明溶液A中一定没有Fe3＋、Fe2＋，一定含有Al3＋，CO不能与Al3＋共存，所以溶液A中一定不存在的离子有Fe3＋、Fe2＋、CO。(2)溶液A中加入(NH4)2CO3，生成白色沉淀甲和气体甲的原因是：CO与Al3＋的水解反应相互促进从而生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。(3)因为溶液中有0.1mol·L－1Al3＋，而加入铜及硫酸后铜溶解了，说明溶液中有0.1mol·L－1NO，据电荷守恒则一定还有SO，因为加入了过量(NH4)2CO3，所以溶液甲中还含有CO，加入氢氧化钡，产生白色沉淀乙是BaCO3、BaSO4。(4)①据分析，溶液A里一定有Al3＋、NO、SO，加入氢氧化钠沉淀达到最大量后没有立刻溶解，说明溶液中含有NH；②加入15mL氢氧化钠时Al3＋沉淀完全，n(Al3＋)＝0.1mol·L－1×0.01L＝0.001mol，n(OH－)＝0.003mol，NaOH溶液的物质的量浓度为＝0.2mol·L－1；③10mL0.2mol·L－1Ba(OH)2溶液中n(Ba2＋)＝0.2×0.01mol＝0.002mol，n(OH－)＝0.4×0.01mol＝0.004mol，加入Ba(OH)2溶液之后，Al3＋和SO先沉淀，剩余0.1molOH－与0.1molNH反应，故最终反应生成0.001molAl(OH)3和0.001molBaSO4，共生成沉淀0.002mol。答案： (1)Fe3＋、Fe2＋、CO(2)CO与Al3＋的水解反应相互促进从而生成Al(OH)3沉淀和CO2气体(3)BaCO3、BaSO4(4)①含有 ②0.2 ③0.002-4-
