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高中化学弱酸制强酸的特例?为什么会有特例?

发布日期:2025-04-12

在高中化学中,“弱酸制强酸” 一般违反强酸制弱酸的常规反应规律,但确实存在一些特例:

常见特例反应

硫酸铜与硫化氢反应

化学方程式CuSO4+H2S=CuS+H2SO4CuSO_{4}+H_{2}S = CuS↓ + H_{2}SO_{4}

原理分析:硫化氢(H2SH_{2}S)是弱酸,硫酸(H2SO4H_{2}SO_{4})是强酸。该反应之所以能够发生,是因为生成的硫化铜(CuSCuS)沉淀难溶于稀硫酸 。由于硫化铜的溶解度极小,溶液中铜离子(Cu2+Cu^{2+} )和硫离子(S2S^{2 - })的浓度极低,使得反应向生成硫化铜沉淀的方向进行,从而打破了一般的酸碱反应规律,实现了弱酸制强酸。

 

次氯酸钙与二氧化碳、水反应

化学方程式Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClOCa(ClO)_{2}+CO_{2}+H_{2}O = CaCO_{3}↓ + 2HClO

原理分析:碳酸(H2CO3H_{2}CO_{3})是弱酸,次氯酸(HClOHClO)也是弱酸,但酸性H2CO3>HClOH_{2}CO_{3}>HClO。不过,该反应能发生是因为生成的碳酸钙(CaCO3CaCO_{3})沉淀脱离了反应体系,促使平衡向右移动。此外,次氯酸不稳定,易分解,也有利于反应的持续进行。

 

磷酸与溴化钠反应

化学方程式H3PO4+NaBr=NaH2PO4+HBrH_{3}PO_{4} + NaBr\xlongequal{\triangle} NaH_{2}PO_{4}+HBr↑

NaH2PO4+HBr

原理分析:磷酸(H3PO4H_{3}PO_{4})是中强酸,氢溴酸(HBrHBr)是强酸。此反应利用了高沸点酸(磷酸)制取低沸点酸(氢溴酸)的原理。在加热条件下,生成的氢溴酸(HBrHBr)以气体形式逸出,使反应体系中产物浓度降低,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,从而实现了弱酸制强酸 。

 

产生特例的原因

生成难溶物质:当反应中有难溶性的沉淀生成时,会使溶液中某些离子浓度显著降低,根据化学平衡移动原理,反应会向着生成沉淀的方向进行,即便违背强酸制弱酸的一般规律也能发生。例如上述硫酸铜与硫化氢反应生成难溶的硫化铜沉淀。

生成挥发性物质:若反应能生成挥发性的气体,在加热等条件下,气体从反应体系中逸出,降低了产物浓度,促使平衡正向移动,使得弱酸可以制备强酸。像磷酸与溴化钠反应生成挥发性的氢溴酸气体。

弱电解质进一步分解:某些生成的弱电解质不稳定,会进一步分解,导致反应体系中相关物质浓度变化,推动反应进行。比如次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成的次氯酸不稳定,易分解,促进了整个反应的发生 。

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