江蘇 李萬春

化學反應是一個動態(tài)的變化過程，隨著反應的進行，反應的條件(如濃度、溫度等)會發(fā)生變化，導致生成的產(chǎn)物、反應速率等隨之變化，這類問題可統(tǒng)稱為化學反應的“進程”問題。分析化學反應的“進程”，可以更深入地理解化學反應的本質(zhì)。有關化學反應“進程”的試題能很好地考查宏微結合、變化觀念、證據(jù)推理和實驗探究等化學核心素養(yǎng)，是指導學生復習中需要重點關注的題型。

一、影響化學反應“進程”的常見原因

1．物質(zhì)的性質(zhì)

當一種物質(zhì)與多種可與之反應的物質(zhì)相遇時，發(fā)生化學反應的先后順序是由這幾種物質(zhì)的酸性、堿性、氧化性、還原性等相對強弱決定的。在其他條件相差不大的情況下，反應按先強后弱的順序進行。

(1)以酚酞試液為指示劑，用NaOH溶液滴定鹽酸，OH-先和鹽酸(強酸)反應，基本完成后再與酚酞(弱酸)反應。

(4)往FeBr2溶液中通入Cl2，Cl2先將Fe2+氧化為Fe3+，反應完成后Cl2再將Br-氧化為Br2，因為還原性：Fe2+>Br-。

(5)向含F(xiàn)e3+、Cu2+的溶液中加入過量還原性鐵粉，F(xiàn)e先與Fe3+反應，然后再與Cu2+反應，因為氧化性：Fe3+>Cu2+。

(6)用Zn、Cu合金作電解裝置中的陽極，Zn先被氧化成Zn2+進入溶液，最后Cu才被氧化，因為還原性：Zn>Cu。

2．反應物的濃度

隨著化學反應的進行，反應物的濃度減小，生成物的濃度增大，溶液的酸堿性也可能發(fā)生變化，導致生成的產(chǎn)物或反應的“進程”發(fā)生改變。

(1)濃硫酸具有強氧化性，其氧化性是由硫酸分子中處于最高價態(tài)的+6價的硫元素產(chǎn)生的，加熱時能氧化許多物質(zhì)，濃硫酸的還原產(chǎn)物一般為SO2。稀硫酸溶液中不存在H2SO4分子，溶液中的H+有弱氧化性，只能和較活潑的金屬發(fā)生置換反應，稀硫酸的還原產(chǎn)物為H2。

(3)鹽酸中的H+具有弱氧化性，Cl-具有還原性，其還原性的強弱與鹽酸濃度有關。實驗室制備Cl2時MnO2為氧化劑將濃鹽酸中的Cl-氧化為Cl2。該實驗成敗的關鍵在于鹽酸的濃度，當HCl濃度小于一定值時，反應不能發(fā)生，故實驗中必須選用濃鹽酸。

3．反應體系的溫度

很多化學反應的“進程”都與溫度有關，溫度不同，即使其他條件完全相同，反應的產(chǎn)物、反應速率或反應進行的程度也有所不同。

(1)在低溫下，Na在空氣中被O2氧化為Na2O；在加熱時，被氧化為Na2O2。

(2)P2O5與冷水反應生成HPO3，與熱水反應生成H3PO4。

(3)Cl2與NaOH溶液在低溫下反應生成NaClO，在溫度較高時反應生成NaClO3。

(4)NaCl晶體與濃硫酸在微熱或不加熱時反應生成NaHSO4和HCl，在較高溫度時反應生成Na2SO4和HCl。

(5)在濃硫酸的作用下，C2H5OH在140℃時發(fā)生分子間脫水(取代反應)反應生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3)，在170℃時發(fā)生分子內(nèi)脫水(消去反應)反應生成乙烯。

(6)Fe、Al在冷的濃硫酸或濃硝酸中發(fā)生鈍化，加熱時反應放出氣體。

(7)化學反應中放出的熱量會加快化學反應速率，如Mg與鹽酸的反應呈現(xiàn)慢、快、慢的變化趨勢，因為該反應是放熱反應，開始時，溫度較低，反應速率較慢，一段時間后，溫度升高大于鹽酸濃度減小對反應速率的影響，所以反應速率加快，隨著反應繼續(xù)進行，鹽酸濃度降低為主要因素，反應速率隨之減慢。

(8)化學反應中總是伴隨著能量的變化，對于密閉、絕熱容器中進行的可逆反應，反應中的熱量變化對化學平衡勢必會產(chǎn)生影響。

4．反應物的相對用量

兩種反應物之間發(fā)生化學反應，當其中一種反應物可與生成物繼續(xù)反應時，則兩反應物相對量的多少會影響反應的“進程”。

(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)與堿溶液反應。如將CO2通入NaOH溶液中：

(2)多元弱酸(或其酸酐)與更弱酸的鹽溶液反應。如將CO2通入NaAlO2溶液中：

(3)多元弱酸鹽與強酸反應。如Na2CO3溶液與稀鹽酸反應：

(4)鋁鹽溶液與強堿溶液的反應：

(5)NaAlO2溶液與強酸溶液的反應：

(6)Fe與稀HNO3溶液的反應：

(7)H2S與O2反應：

(8)磷與Cl2反應：

(9)Cl2與NH3反應：

(10)AgNO3溶液與氨水反應：

因為很多離子反應與反應物的量有關，導致反應物的混合方式不同時反應的“進程”不同。例如，將NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中直至過量，開始即產(chǎn)生沉淀，沉淀達最大值后又開始減少，直到沉淀完全溶解；而將AlCl3溶液加到NaOH溶液中至過量時，開始無明顯現(xiàn)象，接著產(chǎn)生沉淀至最大量。因此，一些溶液可以利用試劑滴加的順序進行鑒別。

二、考查化學反應“進程”的熱點題型

1．原理分析型

例1．智利硝石礦層中含有碘酸鈉，可用亞硫酸氫鈉與其反應來制備單質(zhì)碘：

2.圖象分析型

答案：Mn2+作O2與H2SO3反應的催化劑，生成H2SO4

3．實驗探究型

解析：如果是NaOH溶液過濃導致紅色消失，則可使NaOH溶液濃度降低而使溶液恢復紅色；若是紅顏色的物質(zhì)被H2O2氧化生成了無色物質(zhì)，則即使NaOH溶液濃度降低，溶液紅色也不可恢復，據(jù)此可設計實驗。

答案：向上述褪色后的溶液中逐滴滴入鹽酸(或加水)，如果紅色恢復，則證明是NaOH溶液濃度過高造成的，甲同學的解釋正確；如果溶液不再變紅，則是由于反應過程中生成H2O2的強氧化作用所致，乙同學的解釋正確。