逍遥学能 2017-03-02 09:34
化学反应中常常遵循“强制弱”的规律，例如 “较强酸+较弱酸盐==较强酸盐+较弱酸(强酸制弱酸)”，“氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物”，则有：氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性等。运用“强制弱”规律解题时学会“三思”，就能化拙为巧，收到事半功倍之效。
一、对“强制弱”规律的“正向”思考
以强酸制弱酸为例：对于反应HA+B-==A-+HB，我们作正向思考，常归纳成“较强酸+较弱酸盐==较强酸盐+较弱酸”或“强酸制弱酸”。运用此规律我们可以由已知反应推知酸碱性强弱，如已知反应C6H5ONa+CO2(少量)+H2O→C6H5OH+NaHCO3，根据“强酸强碱制弱酸弱碱”规律可得到结论：C6H5O-夺取了H2CO3中的H+生成了C6H5OH，而H2CO3失去H+生成HCO3-。酸性：H2CO3>C6H5OH。
二、对“强制弱”规律的“逆向”思考
同样，对于反应HA+B-==A-+HB，我们作逆向思考，实际上此反应可看作A-不能夺取HB中的H+，但B-能夺取HA中的H+，故B-结合H+的能力强于A-，即B-的碱性强于A-。如已知反应C6H5ONa+CO2(少量)+H2O→C6H5OH+NaHCO3，我们可得另一结论：过量的C6H5O-不能继续结合产物HCO3-中的H+,即CO32-结合H+的能力强于C6H5O-,碱性:CO32->C6H5O-。酸性:C6H5OH>HCO3-,根据“强酸强碱制弱酸弱碱”规律可知下列反应可以发生：CO32-+C6H5OH→HCO3-+C6H5O-。现就上述两种思维方法的应用举两例说明：
[例1]向等物质的量浓度的两种一元弱酸盐溶液中，分别加入适量的CO2，发生如下反应：NaA+CO2+H2O==HA+NaHCO3、2NaB+CO2+H2O==2HB+Na2CO3。则HA和HB在水中电离出H+的能力大小关系是( ).
A.HA较强 B.HB较强 C.两者一样 D.无法比较
解析：通入CO2的量相等，但CO2转化产物却不同，与NaA反应时生成了NaHCO3，与NaB反应生成了Na2CO3，说明HA的酸性强于HCO3-，而HB的酸性弱于HCO3-，则电离出H+的能力应是HA强。答案选A。
[例2]已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度。今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐==较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：
①HA+HC2-(少量)==A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-==B2-+2HA
③H2B(少量)+H2C-==HB-+H3C
回答下列问题：
(1)相同条件下，HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子中，最易结合H+的是，最难结合H+的是
(3)下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)
(A)H3C+3A-==3HA+C3-
(B)HB-+A-==HA+B2-
(C)H3C+B2-==HB-+H2C-
(4)完成下列反应的离子方程式：
①H3C+OH-(过量)==______________
②HA(过量)+C3-=_________________
解析：反应①有两层含义：一是反应HA+HC2-==A-+H2C-能发生，HA的酸性比H2C-的酸性强;二是产物H2C-不能与过量的HA继续反应，即反应HA+H2C-==A-+H3C不能发生，H3C的酸性强于HA。反应②包含两个分步反应：一是H2B+A-==HB-+HA，二是HB-+A-==B2-+HA。故酸性：H2B>HA,HB->HA,又H2B的第一步电离程度远大于第二步电离,酸性H2B>HB-,故酸性:H2B>HB->HA.与①相同,由反应③知,反应H2B+H2C-==HB-+H3C能进行,而反应H2C-+HB-==B2-+H3C不能进行,酸性:H2B>H3C>HB-.显然有H2C-的酸性强于HC2-。故可得酸性强弱(即电离出H+的能力由大到小)顺序为：H2B>H3C>HB->HA>H2C->HC2-;碱性强弱(即结合H+离子的能力由大到小)顺序：C3->HC2->A->B2->H2C->HB-。
由酸碱性强弱顺序可轻易得出：
(1)相同条件下，HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是H2B
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子中，最易结合H+的是C3-，最难结合H+的是HB-。
(3)H3C与A-能发生反应生成H2C-和HA，过量的A-与H2C-不能继续反应生成HC2-和HA，故有H3C+A-(足量)==HA+H2C-，所以(A)错误。不难得出(B)、(C)均正确。
(4)①H3C+3OH-(过量)==C3-+3H2O;②HA与C3-发生反应生成A-和HC2-，过量的HA还能与HC2-继续反应，生成A-和H2C-，而HA不能继续与H2C-反应，故有：
2HA(过量)+C3-==H2C-+2A-
特别注意：在解决此类问题时，要善于拆分和逆向思维。如由H2B(少量)+2A-=B2-+2HA拆分为：H2B+A-=HB-+HA，HB-+A-=B2-+HA。由HA+HC2-(少量)=A-+H2C-判断：HA+H2C-=A-+H3C不能发生，H3C的酸性强于HA。
三、对“强制弱”规律的“反常”思考
在一定的条件下，由于各种原因弱酸也可以制得强酸。有如下五种情况：
1.利用反应物的氧化性、还原性，发生氧化还原反应，由弱酸制得强酸。例如：
(1)Cl2通入氢硫酸中：Cl2+H2S==2HCl+S
(2)在亚硫酸中加入次氯酸溶液：H2SO3+HClO==HCl+H2SO4
2.利用生成不溶于酸的沉淀，由弱酸制得强酸。例如：在硫酸铜溶液中滴入氢硫酸：H2S+CuSO4==CuS+H2SO4
3.利用不挥发性酸制挥发性酸，由弱酸制得强酸。例如：实验室制取溴化氢、碘化氢，反应的化学方程式为： H3PO4+3NaBr===Na3PO4+3HBr 、H3PO4+3NaI==Na3PO4+3HI。
4.利用生成极难电离的物质，由弱酸制得强酸。例如：在乙酸溶液中加入PbSO4，可看到难溶的PbSO4溶解，反应方程式为：2CH3COOH+PbSO4==Pb(CH3COO)2+H2SO4。
5.利用酸的不稳定性，由弱酸制得强酸。例如：给次氯酸加热，反应方程式为：2HClO==2HCl+O2。