一元弱酸和一元强酸的应用

一元强酸和一元一元弱酸的比较应用

在学习《电离平衡》时，经常会碰到比较强酸和弱酸的各项指标的大小问题，而一元强酸和一元弱酸的比较问题是最基础的问题，它也是多元强酸和多元弱酸比较问题的理论基础。所以，有必要把一元强酸和一元弱酸进行详细的对比和分析，找出其中的规律，以便更快更好地解决类似的问题。现把“同体积、等物质的量浓度的一元强酸和一元弱酸”以及“同体积、H＋的物质的量浓度相等（即PH相同）的一元强酸和一元弱酸”进行比较，找出其中的规律。以盐酸和醋酸为例。

一、总结规律

1、同体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸

H＋的物质的量浓度C(H＋)酸

性

强

弱

中和碱的能力

(消耗相同的

碱液的多少)

与相同的活

泼金属反应

的起始速率

产生H2的总量

HCl大强

相同大

相等

CH3

COO

H

小弱小

2、同体积、H＋的物质的量浓度相等（即PH相同）的盐酸和醋酸

溶质的

物质的量浓度C(酸)酸性

强弱

中和碱的

能力(消

耗相同的

碱液的多

少)

与相同的活泼

金属反应过程

中的平均速率

产生H2的总量

HCl小

相

同弱小少

CH3

COO

H

大强大多

二、学以致用

1、形状形同、质量相等的两份锌粒分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸、稀醋酸（两种酸均足量）中，开始时生成的气体的速率谁大？____ ___ 。原因是_________________________ 。反应完毕后，两者生成气体的体积谁大？________ 。原因是___________________________ 。

〔答案〕HCl HCl是强电解质完全电离，而CH3COOH是弱电解质部分电离，故盐酸中的c(H＋)大于CH3COOH。相同盐酸和醋酸所提供的H＋的物质的量相等且都过量，故产生的H2的体积必定相等。

〔解析〕根据规律1可知：盐酸的速率大，两者生成的气体体积相等。因为盐酸是强电解质，完全电离，但它们所含有的H＋的物质的量相等且均足量。

2、c(H＋)相同的盐酸溶液和醋酸溶液分别和锌反应，若最后锌都已完全溶解，且放出的气体一样多，则下列判断正确的是（）。

A、整个反应阶段的平均速率：CH3COOH＞HCl

B、反应所需时间：CH3COOH＞HCl

C、参加反应的锌的质量：HCl＞CH3COOH

D、开始反应速率：HCl＞CH3COOH

〔解析〕根据以上的规律2可知，答案A是正确的，故B错。又放出的气体（H2）一样多，根据得失电子守恒可知参加反应的锌的质量相等，故C错；因为起始时c(H＋)相同，所以开始反应速率：v(HCl) ＝v(CH3COOH) ，故D错。

3、中和c(H＋)相同、体积相同的H2SO4 、HCl 和CH3COOH溶液，耗用同一浓度的NaOH溶液，体积分别为V1、V2和V3 ，则V1、V2和V3的关系正确的是（）。

A、V1＞V2＝V3

B、V3＞V2＝V1

C、V1＞V2＞V3

D、V1＝V2＝V3

〔解析〕利用以上规律2可知，V3 最大。而H2SO4 和HCl均为强酸且才c(H＋)相同，故n(H＋)相等，即V1＝V2 。所以答案选B。

在中学化学电解质溶液一章的学习中，常常需要根据一元强酸与一元弱酸的一些性质进行有关的判断和推断。一元强酸与一元弱酸(或一元强碱与一元弱碱)的比较，属于高考的热点，掌握一强一弱的比较方法和技巧，在解题中能达到事半功倍的效果。下面结合自己的教学，谈谈几种比较方法。

一、以盐酸与醋酸的比较为例

１．物质的量浓度相同的盐酸和醋酸的比较

分别取浓度均为０．１ｍｏｌ·Ｌ－１的盐酸和醋酸溶液，测其ｐＨ，盐酸ｐＨ＝１，醋酸ｐＨ＞１，说明盐酸在水中完全电离是强酸，醋酸在水中部分电离为弱酸。

2．ｐＨ相同的盐酸和醋酸的比较

将体积相同、ｐＨ都等于3的盐酸和醋酸(不能取ｐＨ＝１，因无法配制此醋酸溶液)加水稀释相同的倍数，如10倍，用ｐＨ试纸测其稀释后的ｐＨ，结果盐酸的ｐＨ＝４，醋酸的３＜ｐＨ＜４，可见盐酸的ｐＨ大(或变化大)，醋酸的ｐＨ小(或变化小)。因为盐酸在水中完全电离，当溶液的体积增大至原来的１０倍，ｃ（Ｈ＋）由１×１０－３ｍｏｌ·Ｌ－１变为１×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１，ｐＨ＝４；而醋酸在稀释过程中，溶液中大量未电离的醋酸分子继续电离(即电离度增大)，ｃ（Ｈ＋）减小较慢，不是由１×１０－３ｍｏｌ·Ｌ－１变为１×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１，而是介于１×１０－３mol·Ｌ－１与１×１０－４mol·L－１之间，溶液的ｐＨ不是由３变至4而是变到３与４之间，由此证明盐酸为强酸，醋酸为弱酸。

3．通过测定盐酸和醋酸的钠盐溶液的ｐＨ大小比较

分别取物质的量浓度为０．１ｍｏｌ·Ｌ－１的ＮａＣｌ溶液和ＣＨ３ＣＯＯＮａ溶液，用ｐＨ试纸测其ｐＨ，前者ｐＨ＝７，后者ｐＨ＞７，则说明ＮａＣｌ为强碱强酸盐，而ＣＨ３ＣＯＯＮａ为强碱弱酸盐，ＣＨ３ＣＯＯ－水解，破坏了水的电离平衡，使溶液呈碱性。故盐酸为强酸，醋酸为弱酸。

4．向盐酸和醋酸的溶液中分别加入相应的钠盐固体，再测二者的ｐＨ，根据ｐＨ的变化大小比较

各取少量ｐＨ均为3的盐酸和醋酸溶液，向其中分别加入ＮａＣｌ晶体和ＣＨ３ＣＯＯＮａ晶体，振荡，待晶体溶解后，测得盐酸的ｐＨ几乎不变，而醋酸溶液的ｐＨ增大。这说明在醋酸的溶液中存在着ＣＨ３ＣＯＯＨＣＨ３ＣＯＯ－＋Ｈ＋的电离平衡，ＣＨ３ＣＯＯＮａ溶于水后，电离出大量ＣＨ３ＣＯＯ－离子，使醋酸的电离平衡向生成醋酸的方向移动，抑制了ＣＨ３ＣＯＯＨ的电离，使ｃ（Ｈ＋）减小，因此溶液的ｐＨ增大。由此证明盐酸为强酸，醋酸为弱酸。

这里值得注意的是，如果用ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４代替ＣＨ３ＣＯＯＮａ情况又如何?因ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４为中性盐，加入ＣＨ３ＣＯＯＨ中，通过酸性减弱，说明其原因是共同离子的作用，使醋酸平衡移动，而ＣＨ３ＣＯＯＮａ是强碱弱酸盐，水解呈碱性，即便是溶液的酸性减弱，但要说明破坏了醋酸平衡的移动，就不及ＣＨ３ＣＯＯＮＨ４更有说服力。 5．向盐酸和醋酸的钠盐溶液中滴加酚酞指示剂，通过观察溶液的颜色变化进行比较

将ＮａＣｌ和ＣＨ３ＣＯＯＮａ晶体分别溶于少量水中，然后滴入酚酞溶液，结果前者溶液不变色，后者溶液呈红色，说明ＮａＣｌ为强碱强酸盐，ＣＨ３ＣＯＯＮａ显碱性，为强碱弱酸盐。由此证明盐酸为强酸，醋酸为弱酸。

用此方法要注意：ＣＨ３ＣＯＯＮａ溶液的浓度不能太稀，否则水解的碱性不明显，无法用酚酞指示剂（变色范围８～１０）检出。且不能用甲基橙作指示剂（变色范围３．１～４．４）。

6．向盐酸和醋酸的稀溶液中分别加入甲基橙，然后再加入相应的钠盐，根据溶液的颜色变化进行比较

分别取适量０．１ｍｏｌ·Ｌ－１的盐酸和醋酸溶液，向二者之中加入甲基橙溶液，均呈红色，然后分别加入相应的钠盐晶体，前者溶液不变色，后者溶液逐渐变为橙色或黄色。 以上６种方法，是比较强酸与弱酸的几种常用方法，高考中常以选择题和简答题的形式出现。一元强碱与一元弱碱的比较方法与上述类似，只是在5中将酚酞改为石蕊试液，在6中将甲基橙溶液改为酚酞试液。

二、应用