初中化學反應速率快慢及反應先后規律初探

摘要在初中化學考試中，通過燃燒反應速率判斷 、置換反應中的反應速率及先后 、復分解反應中的先后等問題，快速解答化學反應速率快慢及反應先后題型。

中圖分類號:G633.91文獻標識碼:A

近年來，初中化學素質和實驗能力賽及中考中，化學反應速率快慢及反應先后題型屢屢出現，不少同學在解題中經常犯錯。針對以上題型如何快速解答，筆者在此進行歸納探究。

1 燃燒反應速率的判斷

例1 燃燒現象不同是許多因素造成的，如在空氣中鎂帶燃燒比木炭燃燒要劇烈，是因為物質的性質不同，鐵絲在氧氣中可以燃燒而在空氣中不能燃燒，這是因為氧氣濃度不同;新制的很細的鐵粉也可以在空氣中燃燒，這是因為可燃物與氧氣的接觸面增大。

分析:可燃物燃燒的速率快慢的因素取決于:

①可燃物的性質;②氧氣的濃度;③接觸面積;④溫度等。

2 置換反應中的反應速率及先后問題

2.1 金屬與酸的反應速率判斷

例2 等質量的A、B兩種活潑金屬(化合價均為+2價)與足量稀鹽酸反應時，生成H2的質量與反應時間的關系如下圖所示。

(1)A、B兩種金屬的活動性大小是A>B;(2)A、B兩種金屬元素的相對原子質量大小是A>B;(3)在Mg和Fe，Zn和Fe，Zn和Cu中A、B兩種金屬可能是Zn和Fe。

分析:規律，金屬活動性越強，越容易發生置換反應，與酸反應生成H2的速率越快。由圖像可知，開始一段時間內產生等質量的H2時，A用的時間較短，說明A與酸應的速率快，A是金屬活動性較大的金屬。再由等質量的金屬與足量鹽酸反應產生H2的質量關系，有Mg>Fe>Zn，Cu與HC1不反應，便可得出以上結論。

2.2 金屬與鹽溶液反應的先后問題(K，Ca，Na除外)

金屬與不同的鹽在溶液中進行反應時，兩者間隔越遠，越優先反應。此類化學反應不是快慢問題而是先后問題，越靠后的金屬，越容易被其它金屬從其鹽溶液中置換出來。

例3 某溶液僅含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質，某校初三學生課外活動小組的同學將其分為A、B、C三份，各加入一定量的鐵粉，充分反應后過濾、洗滌，分別得到濾渣和濾液。

①若將A得到的濾渣加入到稀鹽酸中有氣泡產生，則濾液中一定有Fe(NO3)2。

②若將B得到的濾渣加入到稀鹽酸中沒有氣泡產生，則濾液中一定有Ag。

③若向C得到的濾液中滴加稀鹽酸，有白色沉淀生成，則濾液中含有的溶質是Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2。濾渣中含有的物質是Ag。

分析:①當濾渣加鹽酸有氣泡時，則鐵有剩余，濾液中一定只有Fe2+。

②當濾渣中加鹽酸無氣泡時，則濾渣中一定有銀，可能有銅，濾液中一定有Fe(NO3)2，可能有AgNO3，Cu(NO3)2。

③若向濾液中加鹽酸有沉淀，說明濾液中剩有AgNO3尚未完全反應，則濾液中一定有AgNO3，尚未反應的Cu(NO3)2及生成的Fe(NO3)2。

3 復分解反應中的先后問題

3.1 生成氣體和水的復分解反應(例4)

在堿性條件下，酸與堿和碳酸鹽的混合溶液反應時，酸堿中和生成水的反應在先，只有把堿完全反應才可能與碳酸鹽反應產生CO2。

例4 研究性學習課題:探究實驗室中久置的NaOH的變質程度。

[探究方案]先稱取13.3g的NaOH樣品(雜質為Na2CO3)，配成溶液，然后溶液中逐滴加入質量2分數為14、6%的稀鹽酸，根據生成的CO2質量測定Na2CO3的質量。從而進一步確定樣品中NaOH的變質程度。

[解決問題]實驗測得加入稀鹽酸的質量與產生CO2氣體的質量關系如下圖所示。

填寫下表:(計算結果保留小數點后面一位)

[繼續探究]計算實驗過程中與NaOH反應消耗的鹽酸的質量。

解:設13.3g樣品中Na2CO3的質量為x

Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + CO2↑+ H2O

106 44

X 2.2g

= x == 5.3g

則樣品中NaOH為:13.3g - 5.3g = 8.0g

又設與NaOH反應消耗鹽酸的質量為y

HCl + NaOH = NaCl+H2O

36.540

y€?4.6%8.0g

= y == 50.0g(下轉第243頁)(上接第238頁)再設變質的NaOH質量為Z

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

80106

Z 5.3 g

= ;Z == 4.0g

[發現問題]

根據“與NaOH反應消耗的鹽酸的質量”，對照圖象，你發現了什么問題?NaOH被鹽酸中和后，繼續滴加稀鹽酸為什么沒有立即產生CO2氣體?

3.2 生成沉淀和水的復分解反應(例5、例6)

在酸性條件下，堿與酸和鹽的混合溶液反應時，堿與酸中和生成的水優先進行，只有把酸完全消耗后，才可能堿和鹽反應生成沉淀。

例5 已知某混合物由HCl、Na2CO3、H2SO4、CuCl2中的2種混合而成，向該溶中滴加Ba(OH)2溶液，產生沉淀的質量與加入Ba(OH)2溶液體積的關系如右圖所示。

該溶液中不可能存在的物質是__________。

其理由是___________________。

分析:此題中HCl、H2SO4與NaCO3不能共存，CuCl2與Na2CO3不能共存，加入Ba(OH)2并不立即產生沉淀故不可能有硫酸，必須有鹽酸，而鹽酸又與Na2CO3反應，混合物中有兩種物質混合而成，另一種物質只能是CuCl2，故物質組成為:HCl與CuCl2，這兩種物質的組合才會在消耗NaOH溶液以后產生Cu(OH)2沉淀。

例6 向HCl和FeCl3的混合溶液中不斷加入NaOH溶液，下圖曲線正確的是(D)

分析:向溶液中加入NaOH溶液，PH應不斷增大，當過量時PH會超過7，而A中PH沒超過7，故不符合題意。原混合溶液是酸性，PH應小于7，而B圖起點PH大于7，不符合題意。C圖起點為0，在酸性條件下加入堿不可能立即產生Fe(OH)3沉淀不符合題意。故答案為D。

小結:根據以上3道例題，我們可以理解為:當在一道題目中出現2個反應:1個反應生成水、另1個反應生成氣體，或者是1個反應生成水，另1個反應生成沉淀時，酸堿生成水的反應優先進行，而另一個生成氣體或沉淀的反應，在酸堿中和反應完畢后才能進行。在坐標圖中會表現為消耗掉一定量加入的酸或堿以后才會有氣體或沉淀的出現。

參考文獻

[1]化學九年級下冊教師教學用書.人民教育出版社.

[2]奧賽經典解題金鑰匙系列——初中化學.湖南師范大學出版社.

[3]新課程初中化學導學與評測.蘇州大學出版社.