浅析复分解反应发生顺序
四川省广安市广安区鞍山小学校 白晓燕
摘要:物质之间发生化学反应必须要遵循自然规律,这体现了化学是自然学科的特点。在人教版化学九年级下册讨论到的酸、碱、盐的混合物溶液中发生的复分解反应具有其特定的先后顺序,此类考题往往以选择题、图像题、计算题等方式呈现,成为近几年中考试卷中的热点考题,常常作为压轴题来拉开分数选拔人才,让许多考生感到十分棘手,解题时常常会思维混乱、无从下手,导致得分率极低。下面笔者就从复分解反应的概念、发生条件、反应类型、反应实质、反应先后顺序等方面通过实例进行归纳和总结。
关键词:
复分解反应 发生条件 反应类型 反应实质 发生顺序
复分解反应是指由两种化合物相互交换成分而生成另外两种化合物的反应。发生条件是在反应中要有沉淀、水或气体生成。其类型包括以下五种:酸+金属氧化物=盐+水;酸+碱=盐+水;酸+盐=新酸+新盐;碱+盐=新碱+新盐;盐1+盐2=盐3+盐4。复分解反应的实质是发生复分解反应的两种物质在水溶液中交换离子,结合成难解离的沉淀、气体或弱电解质,最常见的为水,使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。
如果有多个复分解反应同时发生,这些反应应该以什么顺序进行呢?下面我们通过实例来分析一下:
同一溶液中的两个复分解反应,如果涉及与同一种原子(或原子团)发生反应,则可能存在反应竞争,一般中和反应优先发生(若两个复分解反应都是中和反应,一般强酸或强碱会被优先中和);若无中和反应,一般产生气体优先、生成沉淀在后。
1、在酸和盐的混合溶液中加入碱溶液,中和反应先发生。
例如在盐酸和氯化铁的混合溶液中加入氢氧化钾溶液,会发生如下的反应:HCl+KOH=KCl+H2O,FeCl3+3KOH=Fe(OH)3↓+3KCl。其实质是:H++OH-=H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。即酸中的氢离子和盐中的铁离子都能跟碱中的氢氧根离子发生反应,存在反应竞争,则酸先与碱发生中和反应。
2、在碱和盐的混合溶液中加入酸溶液,中和反应优先。
例如在氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入硫酸,发生反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。其实质是OH-+H+=H2O,CO32-+2H+=H2O+CO2↑。即碱中的氢氧根离子和盐中的碳酸根离子都可以和酸中的氢离子反应,溶液中存在反应竞争,此时中和反应优先发生。
3、在酸和钙盐(或钡盐)的混合溶液中加入碳酸盐溶液,则产生气体在先,生成沉淀在后。
例如在盐酸和氯化钙的混合溶液中加入碳酸钠,发生如下反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。其实质为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑,CO32-+Ca2+=CaCO3↓。也就是碳酸钠中的碳酸根离子既可以跟酸中的氢离子结合生成二氧化碳气体,也可以和盐中的钙离子结合生成碳酸钙沉淀,存在反应竞争,此时没有中和反应发生,则盐酸先和碳酸钠反应生成气体,盐酸反应完之后碳酸钠才能和氯化钙反应生成沉淀。
如果溶液中两个复分解反应不存在竞争关系,则中和反应不优先。例如:
(1)在硝酸银和氢氧化钠的混合溶液中加入稀盐酸,化学方程式为:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,NaOH+HCl=NaCl+H2O。两个反应的实质如下:Ag++Cl-=AgCl↓,OH-+H+=H2O。即硝酸银中的银离子结合盐酸中的氯离子,氢氧化钠中的氢氧根离子结合盐酸中的氢离子,两个反应不存在竞争,它们同时发生。也就是加入稀盐酸,溶液中就有沉淀产生,同时溶液pH值减小。
(2)在硫酸钠和稀盐酸的混合溶液里加入足量氢氧化钡溶液,Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH,2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O。其实质是SO42-+Ba2+=BaSO4↓,H++OH-=H2O。即硫酸钠中的硫酸根离子结合氢氧化钡中的钡离子生成硫酸钡沉淀,而盐酸中的氢离子结合氢氧化钡中的氢氧根离子生成水,两个反应也不存在竞争,它们也同时发生。
初中阶段对于酸、碱、盐混合反应是否存在优先反应顺序,应具体问题具体分析,不应过于绝对,不能说中和反应一定优先反应,而要推导是否存在优先反应顺序的原理和方法,以培养严密的逻辑思维能力。总之,具体问题要根据反应是否具有优先的原则和方法去具体分析,才能达到正确解题的目的。
