2022届高考化学 专题五 三种类型的竞争反应精准培优专练

2022届高考化学 专题五 三种类型的竞争反应精准培优专练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将足量的CO2不断通入KOH、Ca(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为（ ）【解析】 溶液中通入CO2时，先与OH反应：CO2+2OH=CO+H2O，随即发生反应：CO+Ca2+=CaCO3，即可以认为通入CO2时先与Ca(OH)2反应；随着CO2的不断通入，会依次发生反应：2KOH+CO2=K2CO3+H2O，2KAlO2+CO2+3H2O=K2CO3+2Al(OH)3AlO未反应完时，CO2只能转化成CO，而不能转化成HCO，因为AlO与HCO不共存，会发生反应：AlO+HCO+H2O=CO+Al(OH)3，K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，最后剩下的沉淀就是Al(OH)3，所以C正确。【答案】C2氧化还原型离子间竞争反应典例2向FeBr2、FeI2的混合溶液中通人适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，则下列有关说法中不正确的是（ ）A曲线d代表溶液中Br变化情况B原溶液中FeI2的物质的量为2molC原溶液中n(Fe2+)n(Br)23D当通入2mol Cl2时，溶液中离子反应为2I+2Fe2+2Cl2=I2+2Fe3+4Cl【解析】还原性强弱：IFe2+Br。根据氧化还原反应的先后顺序，d代表Br变化情况，A正确；a代表的是I的变化情况，2I+Cl2=I2+2Cl，n(I)2mol，则n(FeI2)1mol，B错误；b代表Fe2+变化情况，2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，n(Fe2+)4mol，d发生反应2Br+Cl2=Br2+2Cl，n(Br)6mol，两者比值为4623，C正确；加入2mol Cl2，I全部参加反应，部分Fe2+参加反应，因此离子反应2I+2Fe2+2Cl2=I2+2Fe3+4Cl，D正确。【答案】B3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=2Fe2+SO+2H+B2H+SO=H2O+SO2C2H+2NO+3SO=3SO+2NO+H2OD2Fe3+3SO+3H2O=2Fe(OH)3+3SO2【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。【答案】C二对点增分集训1判断离子方程式的正误（1）氢氧化钙溶液和碳酸氢镁溶液反应：Ca2+OH+HCO=CaCO3+H2O（ ）（2）Na2S溶液与CuSO4溶液反应的离子方程式：S2+Cu2+ +2H2O=Cu(OH)2+ H2S（ ）【解析】（1）溶液中的OH与Mg2+和HCO均会反应，但由于OH与HCO反应生成CO和H2O更容易，因此该反应先发生；接下来还可能会发生：Mg2+CO=MgCO3，Mg2+2OH=Mg(OH)2，因为Mg(OH)2的溶解度更小，当OH还有剩余时会优先生成氢氧化镁沉淀。对应反应的离子方程式如下：Mg2+2HCO+Ca2+2OH=CaCO3+MgCO3+2H2O Ca(OH)2少量；Mg2+2HCO+2Ca2+4OH=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OCa(OH)2过量；所以反应物中当氢氧化钙不足时产物中有MgCO3，氢氧化钙足量时产物中有Mg(OH)2，该离子方程式错误。（2）Na2S溶液与CuSO4溶液反应时，不会发生S2与Cu2+的双水解反应，因为此反应生成的Cu(OH)2的溶解度大于CuS的溶解度，故应是S2与Cu2+直接反应生成CuS沉淀。【答案】（1）（2）2在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的酸性混合溶液中加入0.01mol Fe，经搅拌后发生的变化应是（ ）A铁溶解，析出0.01mol Ag和0.005mol Cu B铁溶解，析出0.01mol Ag并放出H2 C铁溶解，析出0.01mol Ag，溶液中不再有Fe3+ D铁溶解，析出0.01mol Ag，溶液中不再有Cu2+【解析】因为氧化性Ag+Fe3+Cu2+H+，所以先发生反应2Ag+Fe=2Ag+Fe2+，其中0.005mol Fe与0.01mol的AgNO3反应，析出0.01mol Ag，再发生：2Fe3+Fe=3Fe2+，其中剩余的0.005mol Fe与0.01mol的Fe(NO3)3反应，溶液中不再有Fe3+，故选C。【答案】C3已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3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溶液的体积的关系，合理的是（ ）【解析】 根据题意KspAl(OH)3 KspFe(OH)3，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时，首先应生成Fe(OH)3沉淀，当Fe3+沉淀完全后，再生成Al(OH)3沉淀，继续滴加NaOH溶液，则Al(OH)3+OH=AlO+2H2O，而题意是生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系，故C项图像符合实际情况。【答案】C4向NaBr、NaI和Na2SO3混合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（ ）ANaCl、Na2SO4 BNaBr、Na2SO4 CNaCl、Na2SO4、I2 DNaCl、NaI、Na2SO4【解析】向NaBr、NaI和Na2SO3混合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和Cl2会挥发，灼烧时I2会升华。若通入的氯气过量，得到固体剩余物质的组成是NaCl、Na2SO4；若通入的氯气是不足量的，则还有可能留下NaBr。【答案】A5已知：25时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是（ ）A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2+)大B25时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增大C25时，Mg(OH)2固体在20mL 0.01molL1氨水中的Ksp比在20mL 0.01molL1 NH4Cl溶液中的Ksp小D25时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF2【解析】Mg(OH)2的溶度积小，溶液中的c(Mg2+)要小一些，故选项A错误；NH4+ 可以结合OH离子，从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动，c(Mg2+)增大，故选项B正确；Ksp仅与温度有关，故选项C错误；选项D，若Mg(OH)2能转化为MgF2，则存在反应Mg(OH)2+2FMgF2+2OH，该反应的平衡常数表达式为K=c2(OH)/c2(F)，即K=KspMg(OH)2/KspMgF2，该反应的平衡常数K=0.0756；所以只要c2(OH)/c2(F)3.64。可以看出当溶液中F的浓度超过OH浓度的3.64倍时，就可以实现上述“难溶制易溶”的转化，所以D选项是错误的。【答案】B6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)（ ）【解析】因H2SO3的还原性强于HBr的还原性，故Cl2先氧化H2SO3，H2SO3+Cl2+H2O=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。【答案】A7把铁与铜的合金放入稀硝酸中，反应后过滤，滤出的固体物质投入盐酸中无气体放出，则滤液里一定含有的金属盐是（ ）ACu(NO3)2 BFe(NO3)3 CFe(NO3)2 DCu(NO3)2和Fe(NO3)2【解析】铁铜合金与稀硝酸反应，由于铁还原性强于铜，优先反应，故有以下反应依次发生：3Fe+8H+2NO=3Fe2+2NO+4H2O(若假设氧化产物为Fe3+，则会与Cu反应：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+，故假设不成立)，3Cu+8H+2NO=3Cu2+2NO+4H2O，依据题意，固体为Cu，所以无Fe(NO3)3，B选项错误；一定发生，所以Fe(NO3)2一定有，C选项正确；可能发生，所以Cu(NO3)2可能有，A、D选项错误。【答案】C8在含有H+、Al3+、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，发生的离子反应依次是_。【解析】酸碱中和反应最容易发生，OH先与H+反应，接着与Al3+反应若假设先与NH反应，生成的NH3H2O会与Al3+反应生成NH和Al(OH)3生成Al(OH)3沉淀，再与NH反应生成NH3H2O，最后与Al(OH)3反应生成AlO。【答案】H+OH=H2O、Al3+3OH=Al(OH)3、NH+OH=NH3H2O、Al(OH)3+OH=2H2O+AlO9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“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。【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+。【答案】（1）Fe3+、Cu2+一定（2）Fe2+、Fe3+(或Fe2+)可能（3）Fe、Cu一定