【中考化學(xué)輔導(dǎo)】如何正確理解化學(xué)反應(yīng)的先后順序

什么是化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)先順序？當(dāng)一個(gè)反應(yīng)體系中存在多個(gè)可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，往往并不是各自獨(dú)立反應(yīng)的，而是伴隨著一定的先后順序。就像十字路口有通行的優(yōu)先規(guī)則一樣，化學(xué)反應(yīng)也有“優(yōu)先”原則。

當(dāng)?shù)谝粋�(gè)反應(yīng)進(jìn)行完成后，才開始進(jìn)行第二段反應(yīng)。因此我們需要通過一定的技巧判斷哪些反應(yīng)先發(fā)生，哪些反應(yīng)后發(fā)生。這類習(xí)題往往出現(xiàn)在二模和中考的選擇題壓軸圖像題或是實(shí)驗(yàn)探究大題中，是拉開分?jǐn)?shù)的重點(diǎn)題型。

化學(xué)反應(yīng)先后順序的實(shí)質(zhì)其實(shí)是能量最低原理，即在一個(gè)混合體系中，反應(yīng)總是傾向于向總化學(xué)能最低的方向進(jìn)行。

01 金屬和金屬氧化物與酸的反應(yīng)

中考化學(xué)的常考反應(yīng)之一就是利用鹽酸/稀硫酸除去鐵銹的反應(yīng)。同學(xué)們常見的疑問之一就是“鐵的活動(dòng)性強(qiáng)于氫，也可以與鹽酸反應(yīng)，這是否違背了"除雜時(shí)不能消耗主要成分"的除雜原則呢？“

其實(shí)這個(gè)問題的解釋很簡單——鐵銹(氧化鐵)和酸的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，而鐵和酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，一般認(rèn)為前者的反應(yīng)速度遠(yuǎn)大于后者，因此前者更優(yōu)先。因此我們可以打一個(gè)時(shí)間差，在鹽酸與鐵銹完成時(shí)停止反應(yīng)，即可達(dá)到除銹而不消耗鐵的效果。

02 金屬和金屬鹽溶液的置換反應(yīng)我們都知道在金屬活動(dòng)性順序中，活潑的金屬可以與較不活潑金屬的鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。但當(dāng)溶液中存在多種金屬/鹽溶液時(shí)，如何判斷反應(yīng)的先后順序呢？

如圖，將鐵絲插入硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，置換出的是銀白色的銀而非銅，這是為什么呢？

我們可以使用假設(shè)法進(jìn)行想象：若鐵絲先置換出銅，則銅可以繼續(xù)和硝酸銀反應(yīng)置換出銀，所以這是不合理的，因?yàn)槿绻�反�?yīng)能一步進(jìn)行完成，則不應(yīng)該分多次完成，這不符合能量最低的原則。

因此置換反應(yīng)的先后順序可以簡記為：當(dāng)多種置換反應(yīng)同時(shí)可發(fā)生，按照“最活潑”的金屬先置換“最不活潑”的金屬進(jìn)行優(yōu)先排序，簡稱”最強(qiáng)原則“如向硫酸銅和硫酸亞鐵的混合溶液中逐漸加入鋅粉，也是先置換銅、后置換鐵

03 復(fù)分解反應(yīng)的先后順序

我們知道若酸堿鹽溶液中可以通過交換組分形成水、氣體、沉淀三者之一時(shí)可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。那同樣的，當(dāng)溶液中可以同時(shí)發(fā)生多個(gè)復(fù)分解反應(yīng)時(shí)，是誰先誰后呢？

我們可以利用類似的方式來分析，如向硫酸和硫酸銅的混合溶液中逐漸加入NaOH，若產(chǎn)生氫氧化銅沉淀，則該沉淀可以繼續(xù)和酸反應(yīng)(中學(xué)階段常見的不溶于酸的沉淀只有硫酸鋇和氯化銀)，這同樣是不合理的。

那么我們就可以得出結(jié)論：當(dāng)多種復(fù)分解反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，且互為競爭關(guān)系時(shí)，依據(jù)：“水>氣體>沉淀”的順序判斷反應(yīng)的優(yōu)先順序

接下來我們利用剛才所學(xué)習(xí)的內(nèi)容講解一道例題

抓住圖像的要點(diǎn)：該圖像分為三段，隨著反應(yīng)時(shí)間的推移，溶液的質(zhì)量先降后升最后不變，那么我們可以作出如下分析：

若鋅置換出銅，由于鋅的式量(65)>銅的式量(64)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，溶液的質(zhì)量將會(huì)上升，對(duì)應(yīng)圖像的第二段由此根據(jù)最強(qiáng)原則，第一段一定是R置換出溶液中的銅，且R比鋅活潑，因此更加優(yōu)先R置換Cu后溶液質(zhì)量下降，因此判斷R的式量<Cu故可得到答案：A：R的活動(dòng)性大于鋅，A錯(cuò)。

B：R置換Cu后溶液質(zhì)量下降，因此判斷R的式量<Cu。B正確。C：a點(diǎn)對(duì)應(yīng)R和一部分Zn已溶入溶液，且有氯化銅剩余，溶液溶質(zhì)有3種，C錯(cuò)。D：銅被置換后形成單質(zhì)析出，不屬于溶液，因此溶液中的銅元素質(zhì)量減少，D錯(cuò)。