由学生的提问引发的思考.docVIP

由学生的提问引发的思考 -----探究化学反应中的竞争问题 宁海柔石中学 孙巧飞　315600 在高三的复习教学中学生提出：Ag+与S2-会产生沉淀，而Ag+氧化性大于Fe3+,为什么Fe3+与S2-能发生氧化还原反应，Ag+与S2-不会发生氧化还原反应呢？ 针对问题思考并查阅资料： 已知反应2Cu2+ +4I- 2CuI↓+I2 Ag+ I- AgI↓ 比较Ag+Cu2+氧化性根据反应，Cu2+可以氧化I-而Ag+不能，所以氧化性Cu2+ Ag+ 事实上电势，Cu2+/Cu+，Ea 0.153V，Ag+/Ag，Ea 0.799V，Ag+的氧化性大于Cu2+。氧化性还与浓度有关。根据能斯特方程式，E Ea + RT/nF ln [氧化态]/[还原态] ，对反应 2Cu2+ +4I- 2CuI↓+I2CuI难溶所以浓度很低，方程式中的还原态浓度下降，所以计算的E值上升。反过来，对于反应2Ag+ + 2I- 2Ag + I2 AgI溶解度非常小，生成沉淀以后的Ag+ 就非常之低，方程式中的氧化态浓度下降，所以计算的E值明显下降（Ag I － 0 AgI＋e－＝Ag＋I－，－0.15224V）不体现氧化性。所以只发生Ag+ I- AgI↓ 结合资料及讨论：为什么Ag+与S2-不会发生氧化还原反应，而会产生Ag2S沉淀呢？由于AgS 溶解度太小，Ag+遇到S2-即产生沉淀，浓度大幅下降，氧化性减弱，所以才不发生氧化还原反应。“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序进行。该问题涉及的就是氧化还原反应和非氧还原反应的竞争反应的非典型案例。 氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争 一般情况下，氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生。 例1写出向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体的化学方程式。【解析】漂白粉溶液中含有CaCl2和Ca ClO 2，其中Ca ClO 2水溶液能与SO2发生反应，向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体后，是发生复分解反应生成CaSO3和HClO还是发生氧化还原反应，两反应相互竞争。由于次氯酸盐及次氯酸都具有强氧化性而亚硫酸盐及二氧化硫都具有还原性，所以是发生氧化还原反应而不是复分解反应。答案　Ca ClO 2＋2SO2＋2H2O CaSO4＋2HCl＋H2SO4 1 FeCl2溶液与NaClO溶液反应_______________________________________________。 2 Na2S与FeCl3溶液混合_____________________________________________________。 答案 1 6Fe2＋＋3ClO－＋3H2O 2Fe OH 3↓＋3Cl－＋4Fe3＋ 2 2Fe3＋＋S2－ 2Fe2＋＋S↓ 2．氧化还原反应之间的“竞争” 例2Fe2+＋Br2 2Fe3+＋2Br─、2Fe3+＋2I─ 2Fe2+＋I2；向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，在通入氯气量从1mol～3mol的过程中，溶液中的阳离子从最大量逐渐下降至0，下列说法中不正确的是 A．还原性：I─＞Fe2+＞Br─ B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6mol C．当通入2molCl2时，溶液中发生的离子反应可表示?2Fe2++2I─+2Cl2 2Fe3++I2+4Cl─ D．原溶液中：n Fe2+ ︰n I─ ︰n Br─ ＝2︰1︰3 【解析】解本题的关键是要弄清楚氯气与I─、Fe2+、Br─之间发生的氧化还原反应，结合题目所给反应与氧化还原反应的规律知，还原性：I─＞Fe2+＞Br─，A项正确；通入Cl2后，被氧化的先后顺序为I─、Fe2+、Br─，Fe2+在通入氯气量从1 mol～3 mol的过程中从最大量逐渐下降至0，即得n I─ ＝2 mol，n Fe2+ ＝4 mol，据电中性原理知，n Br─ ＝6 mol，即n FeBr?2 ＝3 mol，B项错误、D项正确；当通入2 mol Cl2时，2 mol I─消耗1molCl2，余下的1 mol Cl2再与2 molFe2+反应，C项正确。答案：B 【方法技巧】?若某一溶液中同时含有多种还原性 氧化性 物质，则加入一种氧化剂 还原剂 时，优先氧化还原性 氧化性 强的物质 巩固1 将足量Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol 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 巩固2 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 A．NaCl、Na2SO4