《不可忽视氧化还原反应试题的隐含条件--次序规律与量的关系.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不可忽视氧化还原反应试题的隐含条件--次序规律与量的关系.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、不可忽视氧化还原反应试题的隐含条件-次序规律与量的关系在氧化还原反应中有一条重要的规律-次序规律，极易被同学们忽视，且不能将这一规律与“量”联系起来，以致造成解题中的思维障碍。本文从铁、铜反应的角度来阐述这一规律及其与“量”的关系，并举例说明其应用。一、问题的提出将amolFe3+、bmolCu2+、cmolFe和dmolCu混合于同一反应体系（溶液）中，充分反应后会产生什么样的结果呢？上述物质可能会发生如下反应：2Fe3+Fe=3Fe2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+Cu2+Fe=Cu+Fe2+1、根据次序规律与“量”的关系可知：(1)无论a、b、c、d取何值，反应不可能都同时发生。(2
2、)当c=时，只发生反应。(3)当c时，只发生反应和，且先于。(4)当c时，只发生反应和，且先于。2、根据反应后不溶物的成分与“量”的关系可知：(1)不溶物的成分不可能只有Fe。(2)当不溶物的成分是Fe和Cu时，发生反应和，且溶液中一定无Fe3+和Cu2+，一定有Fe2+，其物质的量为(+b)mol。(3)当不溶物成分只有Cu时，可能发生反应或，且溶液中一定无Fe2+，一定有Fe3+，其物质的量为(a+c)mol。有否Cu2+，需分别按下述三种情况来确定：、若满足c=+b，则只发生反应，无Cu2+；、若满足c+b，只发生反应，有Cu2+，其物质的量为(b-c+)mol，且小于bmol；、若满足
3、cc+d，只发生反应，有Cu2+，其物质的量仍为(b-c+)mol，但大于bmol。3、根据反应后溶液的成分与“量”的关系可知：(1)当溶液中有Fe3+时，只发生反应，必定有Cu2+和Fe2+，无不溶物。(2)当溶液中只有Cu2+和Fe2+时，可能发生反应或，且不溶物中一定无Fe。有否Cu，需分别按下述三种情况来确定：、满足a=2c+2d，只发生反应，无Cu；、若满足2ca2c+2d，只发生反应，有Cu，其物质的量为(d+c-)mol，且小于dmol；、若满足a2c2c+2d，只发生反应，有Cu，其物质的量仍为(d+c-)mol，但大于dmol。(3)当溶液中只有Fe2+时，只发生反应，不溶物
4、一定有Cu，其物质的量为(b+d)mol。有否Fe，需分别按下述两种情况来确定；、若满足c=+b，只发生反应，无Fe；、若满足c+b，只发生反应，有Fe，其物质的量为(c-b)mol。二、运用例1将铜、铁、锌三种金属粉末以等质量混合起来，从中取wg，加入FeCl3和盐酸的混合溶液中，充分反应后(1)若无固体粉末剩余，则溶液中的阳离子一定有，可能有。(3)若剩余固体粉末wg，则溶液中的阳离子一定有，可能有，一定没有。(3)若剩余固体粉末wg，则溶液中的阳离子一定有，一定没有。分析与解答：本题涉及的反应方程式多，难度大。解题时应搞清能发生的反应，利用氧化还原反应的次序规律及“量”的关系进行分析、推
5、断，最后得出正确的结论。依题意知，三种金属加入FeCl3和盐酸的混合溶液后，Cu、Fe、Zn都能与FeCl3溶液反应，Fe、Zn能与盐酸反应，Cu不能与盐酸反应，涉及的离子方程式有Zn+2H+=Zn2+H2、Fe+2H+=Fe2+H2、Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+，若金属过量，还会有Zn+Cu2+=Zn2+Cu、Fe+Cu2+=Fe2+Cu。依次序规律及上述反应可知，氧化性强弱的次序为Fe3+H+，还原性强弱的次序为ZnFeCu。由此可知，在混合物中若某一反应物有剩余，则它所对应的另一反应物就不可能存在。(1)若无固体
6、粉末剩余，则以上5个反应都会发生，溶液中的阳离子一定有Fe2+、Zn2+、Cu2+，可能还有Fe3+、H+。(2)若剩余固体粉末wg，则消耗的wg是Fe和Zn，这剩余的固体只能是Cu(因Cu的还原性在三种金属中最弱)，溶液中一定没有Fe3+。又因有wg未参加反应(即溶液中也无Cu2+)，故溶液中的阳离子一定有Fe2+、Zn2+，可能还有H+，一定没有Fe3+、Cu2+。(3)若剩余固体粉末wg，即固体只反应了wgwg，则说明反应中Zn未反应完(因Zn、Fe、Cu各为wg)。既然金属都有剩余，溶液中就一定没有H+、Fe3+。Zn会不会把Fe2+还原成Fe，而导致溶液中不存在Fe2+呢？这应进行如
7、下讨论：假定Zn把Fe2+全部还原成Fe，且设Zn的质量为x，则依3Zn+2Fe3+=3Zn2+2Few195 11283 x wg可解得x=w(g)wg。可见，Zn不可能把Fe2+全部变成Fe。在这种情况下，溶液中的阳离子一定有Zn2+、Fe2+，一定没有H+、Fe3+、Cu2+。例2已知：2Fe3+2I-=2Fe2+I2；2Fe2+Br2=2Br-+2Fe3+；2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。现向含有amolFeI2和bmolFeBr2的混合溶液中逐渐通入cmolCl2，反应随Cl2的通入明显分为几个阶段进行。(1)试分别填写在c值增大的过程中在不同的c值范围内被氧化的离子的物质的量：
8、反应物的量之间的关系 被氧化的离子 被氧化离子的物质的量(用含c的表达式表示) 、0ca 、ac 、 c (2)写出情景下的计算、推理过程。分析与解答：本题有一定的难度。不过，只要认真分析题意，便不难发现，其解答的关键仍然是不能忽视氧化还原反应的次序规律。抓住了次序规律与“量”的关系，题中的问题便可迎刃而解。依题给反应方程式和次序规律可知，氧化性强弱的次序为Cl2Fe3+Br2I2，还原性强弱的次序为I-Fe3+Br-Cl-。又知，amolFeI2和bmolFeBr2的混合溶液中含有(a+b)molFe2+、2amolI-和2bmolBr-。(1)当逐渐通入cmolCl2时，Cl2先与I-反应，I-消耗完时c的取值范围是0ca，被氧化的离子=2cmol；Cl2接着与Fe2+反应，Fe2+消耗完时c的取值范围是ac，被氧化的离子=(2c-2a)mol；Cl2最后与Br-反应，Br-消耗完时c的取值范围是 c，被氧化的离子=(2c-3a-b)mol。(2)根据题中的条件，=(a+b)mol，=2amol。当氧化I-、Fe2+时，共消耗Cl2的物质的量为mol；当氧化Br-时，消耗Cl2的物质的量为2(c-)mol，即(2c-3a-b)mol。
