掌握“强酸制弱酸”的原理及其解题技巧,是解决复分解反应类题目的关键。下面内容结合核心原理、常见应用及解题策略进行体系梳理:
一、原理本质
强酸制弱酸是复分解反应的规律其中一个,指较强酸(不一定是强酸)能将较弱酸从其盐中置换出来,反应路线由酸的相对强弱和体系稳定性决定:
1. 电离平衡角度:强酸(如HCl)完全电离,提供高浓度H,与弱酸根(如CO2)结合形成难电离的弱酸分子(如HCO),推动平衡右移。
反应通式:强酸 + 弱酸盐 → 弱酸 + 强酸盐
示例:`2HCl + NaCO → 2NaCl + HO + CO↑`(HCO分解为CO和HO)。
2. 能量与熵增角度:若反应生成沉淀、气体或难电离物,即使违背酸性顺序,反应仍可发生(如HS + Cu2 → CuS↓ + 2H,因CuS极难溶)。
二、解题核心技巧
1. 熟记酸性强弱顺序
常见酸的电离常数(K_a)顺序是解题基础,需牢记下面内容分段:
| 酸性强度 | 代表物质 |
| 强酸 | HCl、HSO、HNO |
| 中强酸 | HSO、HPO、CHCOOH |
| 弱酸 | HCO、HS、HClO、CHOH(苯酚) |
| 极弱酸/酸式根 | HCO、HS、HSiO、Al(OH) |
应用示例:
`CHCOOH + CHO → CHCOO + CHOH`(可行,因乙酸K_a > 苯酚K_a)。
2. 识别“弱酸制强酸”的特例
当反应生成沉淀、气体或挥发性物质时,可能突破酸性顺序限制:
3. 关注反应条件的影响
三、典型题型及解题步骤
题型1:判断反应能否发生
步骤:
① 比较反应物酸与生成物酸的K_a;
② 检查是否有沉淀/气体生成;
③ 综合判断。
示例:
> Q:SO通入苯酚钠溶液,能否生成苯酚?
> A:能。HSO(K_a1}=1.23×102) > CHOH(K_a=1.28×101),符合强酸制弱酸。
题型2:书写离子方程式
关键:抓住实际参与反应的离子,忽略旁观离子。
示例:
> Q:用醋酸除水垢(CaCO):
> 离子式:`2CHCOOH + CaCO → 2CHCOO + Ca2 + HO + CO↑`(HCO分解)。
题型3:酸性强弱比较实验题
设计思路:
四、常见误区提醒
1. 忽视特例条件:如不分析沉淀/气体生成,误判反应路线(例:HS制HSO)。
2. 混淆酸强度与氧化性:HI酸性强于HCl,但还原性也更强,与氧化剂反应不适用此规律。
3. 忽略多元酸分步电离:如HPO与CO2反应生成HCO而非CO(控制CO量)。
五、综合应用示例
> 题目:解释为何用饱和NaHCO溶液除去CO中的HCl杂质?
> 解析:
掌握以上原理与技巧,结合酸性顺序表和特例分析,可高效解决多数相关难题。操作中需注意平衡移动与熵增对反应路线的综合影响,避免机械套用规律。