有一份铁粉与铜粉混合物样品(全国通用高考化学一轮提分练：考点4-竞争反应与极端假设法)

一、固体与固体间的竞争反应

1．18.6 g NaOH 和NaHCO₃固体混合物，在密闭容器中加热到200 ℃，经过充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为15.9 g，则原混合物中NaOH的质量分数为__________。

二、固体与气体间的竞争反应

2．1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )

A．Na₂CO₃ B．Na₂O₂　Na₂CO₃

C．NaOH　Na₂CO₃ D．Na₂O₂　NaOH　Na₂CO₃

3．将m mol Na₂O₂和n mol NaHCO₃固体混合物在密闭容器中加热到250 ℃，让其充分反应后排出气体。当排出气体只含H₂O(g)和O₂且物质的量相等时，则原固体混合物中m∶n＝________。

4．把CO₂和NO的混合气体40 mL通过足量的Na₂O₂固体，充分反应后，气体体积缩小到20 mL。则原混合气体中CO₂和NO的体积比可能为( )

A．1∶2 B．2∶3

C．3∶2 D．1∶4

三、气体与气体间的竞争反应

5．将NO₂、O₂组成的混合气体(标况)充满整个圆底烧瓶，倒置在水槽中(不考虑溶质扩散)，则溶液中溶质的物质的量浓度为__________________________。

四、溶液中微粒间的竞争反应

(一)复分解型离子间的竞争反应

6．(1)判断离子方程式的正误：

氢氧化钙溶液和碳酸氢镁溶液反应：Ca^2＋＋OH^－＋HCO3(－)===CaCO₃↓＋H₂O

(2)Na₂S溶液与CuSO₄溶液反应的离子方程式：

S^2－＋Cu^2＋ ＋2H₂O===Cu(OH)₂↓＋ H₂S↑

7．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( )

8．在含有H^＋、Al^3＋、NH4(＋)的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，发生的离子反应依次是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(二)氧化还原型离子间竞争反应

9．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__________，Fe^2＋________(填“一定”或“可能”)存在。

10．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( )

A．Cu(NO₃)₂ B．Fe(NO₃)₃

C．Fe(NO₃)₂ D．Cu(NO₃)₂和Fe(NO₃)₂

11．(2017·濮阳高三质检)向FeBr₂、FeI₂的混合溶液中通入适量氯气，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2 mol

C．原溶液中n(Fe^2＋)∶n(Br^－)＝2∶3

D．当通入2 mol Cl₂时，溶液中离子反应为2I^－＋2Fe^2＋＋2Cl₂===I₂＋2Fe^3＋＋ 4Cl^－

答案精析

1．32.3%

解析　固体NaOH与NaHCO₃混合加热时的反应顺序，首先是NaHCO₃与NaOH反应，过量的NaHCO₃再发生分解。即：

①NaOH＋NaHCO₃△(=====)Na₂CO₃＋H₂O↑，②2NaHCO₃△(=====)Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O↑(若假设此反应先发生，则生成的CO₂会与NaOH反应生成Na₂CO₃，故此反应可认为后发生)。

假设NaOH与NaHCO₃恰好完全反应，设它们的质量分别为x、y，

NaOH＋NaHCO₃△(=====)Na₂CO₃＋H₂O↑　Δm

40 g 84 g 106 g 18 g 18 g

　x y (18.6-15.9)g

=2.7 g

解得：x＝6 g，y＝12.6 g。

由于6 g＋12.6 g＝18.6 g，故NaOH、NaHCO₃恰好完全反应，反应②不再进行。

故w(NaOH)＝6 g/18.6 g×100%＝32.3%。

2．A　

3．2∶3

4．C　

5.28(1)～22.4(1) mol·L^－1

解析　NO₂、O₂混合气体与水可能会发生两个反应：①3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO，②4NO₂＋O₂＋2H₂O===4HNO₃。究竟先发生哪个反应呢？同样可用“极端假设法”，若先发生反应①，则生成的NO会与O₂结合成NO₂，因此，我们可以认为先发生反应②，若NO₂过量再发生反应①。

当无气体剩余或剩余O₂，发生反应：4NO₂＋O₂＋2H₂O===4HNO₃，所得HNO₃溶液的浓度均为(标况)5(4)×22.4(1) mol·L^－1，即28(1) mol·L^－1。当NO₂过量，还会发生：3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO，若烧瓶中全部为NO₂时，所得溶液体积等于气体减少的体积，溶液浓度为22.4(1) mol·L^－1(标况)。

6．(1)错误

解析　溶液中的OH^－与Mg^2＋和HCO3(－)均会反应，但由于OH^－与HCO3(－)反应生成CO3(2－)和H₂O更容易，因此该反应先发生；接下来还可能会发生：Mg^2＋＋CO3(2－)===MgCO₃↓，Mg^2＋＋2OH^－===Mg(OH)₂↓，因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。对应的反应方程式如下：

Mg^2＋＋2HCO3(－)＋Ca^2＋＋2OH^－===CaCO₃↓＋MgCO₃↓＋2H₂O　

Mg^2＋＋2HCO3(－)＋2Ca^2＋＋4OH^－===Mg(OH)₂↓＋2CaCO₃↓＋2H₂O　

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)错误

解析　Na₂S溶液与CuSO₄溶液反应时，不会发生S^2－与Cu^2＋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S^2－与Cu^2＋直接反应生成CuS沉淀。

7．C　

8．H^＋＋OH^－===H₂O、Al^3＋＋3OH^－===Al(OH)₃↓、

NH4(＋)＋OH^－===NH₃·H₂O、

Al(OH)₃＋OH^－===2H₂O＋AlO2(－)

解析　酸碱中和反应最容易发生，OH^－先与H^＋反应，接着与Al^3＋反应生成Al(OH)₃沉淀，再与NH4(＋)反应生成NH₃·H₂O，最后与Al(OH)₃反应生成AlO2(－)。

9．(1)Fe^3＋、Cu^2＋　一定　(2)Fe^2＋、Fe^3＋(或Fe^2＋、Cu)　可能　(3)Fe、Cu　一定

解析　氧化性：Fe^3＋>Cu^2＋，还原性：Fe>Cu。一定发生反应：

①Fe＋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：②Fe＋CuCl₂===Cu＋FeCl₂(Fe足量时)，③Cu＋2FeCl₃===2FeCl₂＋CuCl₂(FeCl₃足量时)。

(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有Fe^3＋、Cu^2＋，因为它们能发生上述①②反应。

(2)若CuCl₂有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有Fe^2＋、Fe^3＋或Fe^2＋、Cu。

(3)若FeCl₃和CuCl₂均有剩余，则容器中一定没有Fe、Cu，一定有Fe^2＋。

10．C　

11．B