高中化学：酸的强弱规律及其应用

2024-01-23 13:49|编辑: 南老师|阅读: 434

摘要

本文整理了高中化学常用的酸，希望能对大家化学的备考学习有帮助！

高中化学常会用到一些酸，不同的酸有不同的用法，北京高考在线整理了酸的强弱规律及应用，一起来看~

酸的强弱规律及其应用

一、常见酸按酸性强弱的分类

习惯上，按照酸的电离能力的大小，可将酸大致分为以下三类：

1.强酸：如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、高氯酸等。

2.中强酸：如亚硫酸、磷酸、氢氟酸等。

3.弱酸：如醋酸、碳酸、氢硫酸、次氯酸等。

二、酸的强弱变化规律

酸的强弱是由酸本身的组成和结构决定的，表现在其电离能力的大小上。

1.无氧酸中心元素的原子半径越大，非金属性越弱，对氢原子的吸引能力就越弱，酸就越容易电离出氢离子，酸性越强。例如，氢卤酸的酸性：HF

2.含氧酸含氧酸的酸性强弱情况比较复杂，主要有以下几条规律：

（1）相同化合价的不同元素作中心原子，中心原子的原子半径越小，非金属性越强，其酸性越强。例如，次卤酸（HXO）酸性：HClO>HBrO>HIO;亚卤酸（HXO2）酸性：HClO2>HBrO2>HIO2;卤酸（HXO3）酸性：HClO3>HBrO3>HIO3。

（2）同种元素作中心原子，中心元素的化合价越高，酸性越强。例如，酸性：HClO4>HClO3>HClO2>HClO，H2SO4>H2SO3。

（3）非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。例如，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4。

（4）酸分子中不与氢原子相连的氧原子数目越多，酸性越强。美国化学家鲍林从实验中总结出一条经验规律，他把含氧酸用通式表示为（HO）mROn,其中n为非羟基氧原子（即不与氢相连的氧原子）的数目,n越大,酸性越强.例如:

HClO4（HO）ClO3n=3 很强酸

HClO3（HO）ClO2n=2 强酸

H2SO3（HO）2SO n=1 中强酸

HNO2（HO）NO n=1 中强酸

H3BO3（HO）3B n=0 弱酸

HClO （HO）Cl n=0 弱酸

事实证明:鲍林的经验规律对于大多数含氧酸都是适用的。事实上，以上诸点是相互联系、不可分割的。例如，某中心原子的化合价较高，就可能与更多的原子形成配位键;中心原子所带的正电荷越多，中心原子的半径越小，一般来说其吸引电子的能力就越强，其酸性也越强，反之越弱。

3.羧酸的酸性

乙酸极其同系物的酸性变化规律是：碳原子数越多，酸性越弱。

三、酸的强弱规律的应用

根据中学化学的要求，高三化学总复习时，学生必须理解并熟练地记住以下粗略的酸性强弱变化规律：

H2SO4>HF>H4SiO4

HNO3> H2SO3> CH3COOH > H2CO3> HClO Al（OH）3

HCl>H3PO4>C6H5OH

下面谈谈这一规律的重要应用。

1.离子浓度比较型

利用酸的强弱规律可以比较一定的条件下酸溶液PH值的大小、导电能力的强弱和化学

反应速率大小等问题，其本质都是要根据酸的强弱规律确定溶液中相应离子浓度的大小。

例1.PH值相同的等体积的两份溶液（A为盐酸、B为醋酸）分别和锌反应，若最后有一份溶液中锌有剩余，且放出的氢气一样多，则正确的判断为（）

①反应所需要的时间A>B　　②开始时反应速率A>B

③参加反应的锌的质量A=B ，　　④整个反应阶段平均速率B>A

⑤盐酸里锌有剩余　　⑥醋酸溶液里锌有剩余。

A、③④⑤ B、①③⑥ C、②③⑥ D、②③⑤⑥

解析：两份溶液的pH相同，即开始时溶液中的氢离子浓度相同，反应的起始速率相等;醋酸为弱酸，与

锌反应过程中能不断电离出氢离子，氢离子浓度比盐酸中的大，平均反应速率大，放出等量的氢气所需时间比盐酸少;放出气体一样多，消耗锌的量必定相等;根据酸性HCl>CH3COOH，在PH值相同时，两种酸的物质的量浓度大小关系为[CH3COOH] >[HCl]，两种溶液的体积又相同，所有锌只能剩余在盐酸中，应选A。

2.强弱互换利用型

化学反应中有一条重要的规律：强酸制弱酸，需要注意的是，此处的“强”和“弱”具有相对性。实验室用盐酸和石灰石反应制取二氧化碳、用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫、用稀硫酸或盐酸与硫化亚铁反应制取硫化氢都是利用这条规律。这条规律还有很多重要的应用，如判断酸和盐之间的反应能否发生、实现指定物质间的转化等。

例2.向下列溶液中通入过量的CO2，最终会产生沉淀的是（）

A、Na2SiO3饱和溶液 B、苯酚钠饱和溶液

C、CH3COONa饱和溶液 D、CaCl2饱和溶液

解析：硅酸和苯酚的酸性比碳酸的酸性弱，在Na2SiO3饱和溶液和苯酚钠饱和溶液中通入过量的CO2会析出硅酸沉淀和苯酚沉淀;而CH3COOH和HCl的酸性比碳酸强，CO2通入CH3COONa饱和溶液和CaCl2饱和溶液中不会产生沉淀，选A、B。

3.逆向思维应用型

酸越弱，即酸越难电离出氢离子和酸根离子，反过来思考就意味着电离出的酸根就越容易结合氢离子，反映在弱酸的盐容易水解，且酸越弱，其对应的盐水解能力越强（相同条件下）。弱酸都较难电离，所以在书写离子方程式时，弱酸分子不能拆成离子，在溶液中，氢离子和弱酸酸根也不能大量共存。

例3.在Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3三种溶液中，已知[SO42-]=[SO32-]=[CO32-]，试比较三种溶液中钠离子浓度的大小。

解析：酸性：H2SO3 >H2CO3，相同条件下，CO32-水解的程度比SO32-的大，而SO42-不水解，所以当三种溶液中[SO42-]=[SO32-]=[CO32-]时，必有[Na2CO3] >[Na2SO3] >[Na2SO4]，答案即可求出。

4.综合运用设计型

酸的强弱规律还可以广泛地运用在实验设计类的综合题中，如混合物的分离和提纯、物质的检验、实验证明等。