3.1微专题4 “隔线法”分析较强酸制取较弱酸及少量、过量问题 讲义 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

“隔线法”分析较强酸制取较弱酸及少量、过量问题 【方法与技巧】 一、一元较强酸与一元较弱酸(酸性:HA>HB 已知CH;COOH和HCIO的电离常数,分析CH.COOH与NaCIO的反应情况 CH;COOH Ka-1.75x10-5 HClO Ka-4.0x10-8 (1)第一步,列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子),强酸直接用氢离子,弱酸分子就用化学式表示,如 CH:COOH__CH:CoOH HCIoHCiO *CH:COo- Cio (2)第二步,将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列,如:CHCOOH HClO CHCOO一C1O- (3)第三步,隔线法,将反应物和生成物用坚线隔开,左边物质过量生成靠左边的一对物质,右边物质过量生成 靠右边的一对物质,如:CHCOOHHClO CH;COO一 ClO (4)第四步,写出方程式,并分析有无过量问题 CH,COOH+Clo--HClo+CHCoO- 二、一元酸与二元酸 类型1.酸性:HB>HA>HA- 已知CHCOOH和HCO;的电离常数,分析CHCOOH与NaCO.的反应情况 CHCOOH Ka-1.75x10-5 H2CO; Ka-4.5x10-7,Ka-4.7x10-11 (1)第一步,列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子),如: H.CO; H.CO.HCO CO (2)第二步,将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列,如:CHCOOH HCO; CH{COO- HCO-3 CO2-3 (3)第三步,隔线法,将反应物和生成物用坚线隔开,左边物质过量生成靠左边的一对物质,右边物质过量生成 靠右边的一对物质,如:CHCOOHHCO: CH.COO HCO-31CO2-3 (4)第四步,写出方程式,并分析有无过量问题,由规律易知,CH.COOH与Na,CO;之间有少量、过量问题 CHCOOH过量时,生成靠左边一对物质:2CHCOOH+CO2-3--2CHCOO-+COt+H。 Na.CO:过量时,生成靠右边一对物质:CH;COOH+CO2一3-CH.COO-+HCO-3 类型2.酸性:HA>HB>HA- 已知H,CO:和HCIO的电离常数,分析CO,与NaC1O的反应情况 HCO; Ka.-4.5x10-7,Ka-4.7x10-11 HClO Ka-4.0x10-8 (1)第一步,列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子),如: H2CO; H2CO HCO□ HCIOHCo CO COr (2)第二步,将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列,如:HCO; HCIO HCO-3 CIO一CO2-3 (3)第三步,隔线法,将反应物和生成物用竖线隔开,左边物质过量生成靠左边的一对物质,右边物质过量生成 靠右边的一对物质,如:HCO|HClO HCO-3ClOCO2-3 (4)第四步,写出方程式,并分析有无过量问题,由规律易知,CO2与NaClO之间无少量、过量问题 CO+ClO-+HO--HClO+HCO-3 类型3. 酸性:HA>HA->HB 越努力,越幸运 为梦想而努力奋斗! 己知H.SO。和HCN的电离常数,分析SO,与NaCN的反应情况 HSO; Ka =1.4x10-2,Ka=6.0x10-8 HCN Ka-62x10-10 (1)第一步,列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子),如: H:sO: H:SOHSO HCN_HCN sO *CN (2)第二步,将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列,如:HSO。 HSO-3 HCN SO2-3 CN一 (3)第三步,隔线法,将反应物和生成物用竖线隔开,左边物质过量生成靠左边的一对物质,右边物质过量生成 靠右边的一对物质:如:HSO.IHSO一3 HCN SO2-31CN- (4)第四步,写出方程式,并分析有无过量问题,由规律易知,SO,与NaCN之间有少量、过量问题 SO.过量时,生成靠左边一对物质:SO,+HO+CN一-HCN+HSO-3 NaCN过量时,生成靠右边一对物质:SO,+H,O+2CN---2HCN+SO2-3 三、二元较强酸与二元较弱酸 类型1.酸性:HA>H$B>HA>HB 已知HSO;和HCO;的电离常数,分析sO;与NaCO;的反应情况 HSO. Ka.-1.4x10-2,Ka=6.0x10-8 HCO Ka-4.5x10-7,Ka-47x10-11 (1)第一步,列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子),如: H,sO; HCO; HS HSO; H:COHCO so2 CO (2)第二步,将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列,如: HSO: HCO HSO-3 HCO-3 SO2-3 CO2-3 (3)第三步,隔线法,将反应物和生成物用坚线隔开,左边物质过量生成靠左边的一对物质,右边物质过量生成 靠右边的一对物质:如:HSO|HCO HSO-3 HCO-3 sO2-31CO2-3 (4)第四步,写出方程式,并分析有无过量问题,由规律易知,SO,与Na,CO;之间有少量、过量问题 SO.过量时,生成靠左边一对物质:2SO+HO+CO2-3--2HSO一3+CO Na.CO。过量时,生成靠右边一对物质:SO,+HO+2CO2-3-2HCO-3+SO2-3 类型2. 酸性:HA>HA->H,B>HB 己知HCO.和HCO;的电离常数,分析HCO.与NaCO;的反应情况 HCO Ka-5.6x10-2.Ka-1.5x10-4 HCO Ka-4.5x10-7,Ka-4.7x10-11 (1)第一步,列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子),如 c__ _H:CO (_ _HCO; H,CO.< (2)第二步,将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列,如:HCO HCO-4 HCO; HCO-3 CO2-4 CO2-3 (3)第三步,隔线法,将反应物和生成物用竖线隔开,左边物质过量生成靠左边的一对物质,右边物质过量生成 靠右边的一对物质,如:HCO|HCO-4 HCO CO2-4 HCO-31CO2-3 (4)第四步,写出方程式,并分析有无过量问题,由规律易知,HC,O;与Na,CO。之间有少量、过量问题 HCO过量时,生成靠左边一对物质:2HC2O+CO2-3-2HCO-4+CO+HC NaCO;过量时,生成靠右边一对物质:HCO+2CO2-3-2HCO-3+CO2-4 【题组训练】 1. 已知25C时,几种弱酸的电离平衡常数如下,则以下方程式不正确的是( ~ 越努力,越幸运 为梦想而努力奋斗! 弱酸 HCOOH HCN HCO. $K -4.30×10-7 电离平衡常数(25C) K.=1.77x10-4 K.-4.9x10-10 K-5.61x10- 1 A. HCOOH+NaCN--HCOONa+HCN B. NaCO.+HCN-NaHCO+NaCN C. 2NaCN+HO+CO.--2HCN+NaCO D. 2HCOOH+CO2-3--2HCOO-+HO+CO 2. H.CO。和HS在25。C时的电离常数如下,则下列反应可能发生的是( 弱酸 HCO; H2S K=4.30x10-7 rt-5.7x10-8 电离平衡常数(25oC) K-5.61x10- K-1.2x10-15 A. NaHCO:+NaHS--NaCO:+HS B. HS+NaCO.--NaHS+NaHCO. C. Na,S+H,O+CO -HS+NaCO D. HS+NaHCO.--NaHS+HCO 3. 已知常温下碳酸、醋酸、次氢酸、氢氛酸、笨酬的电离平衡常数如表,下列反应不能成立的是( ) H:CO HClO HCN CH:COOH CHOH(酬) K-4.3x10-7,-5.6x10- K-1.8x10-5 K-3.0x10-8 K-49x10-10 K-1.0x10-10 A. CO,+HO+2NaCIO-NaCO.+2HClC B. CO+HO+NaCIO-NaHCO.+HClo C. CO+HO+CHONa--NaHCO+CHOH D. CH,COOH+NaCN-CH.COONa+HCN 4. 由已知电离常数判断,下列关于SO,与NaCO(aq)反应的离子方程式的书写中,不合理的是( ) K 电离平衡常数(②5C K2 HCO; 4.3x10-7 5.6x10-11 HSO 1.54x10-2 1.02x10-7 A. SO+HO+2CO2-3--2HCO-3+SO2-3 B. SO;+2HCO-3--2CO+SO2-3+HC C. 2SO.+HO+CO2-3-CO+2HSO-3 D.SO+HO+CO2-3-HCO-3+HSO-3 5. 运用电离常数判断可以发生的反应是( 弱酸 HBrO HCO K.-2.4x10-9 电离平衡常数(25C K-4.30x10-7.K-5.61x10-11 ①HBrO+Na,CO.--NaBrO+NaHCO ②2HBrO+NaCO.-2NaBrO+HO+CO1 ③HBrO+NaHCO.-NaBrO+HO+CO1 ④NaBrO+CO+HO-NaHCO:+HBrC C.③④ A.①② B.①④ D.②③ 6. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数,下列反应不能发生的是( ) 弱酸 HClo HCO. CHCOOH K-4.30x10- K-2.4x10-9 电离平衡常数(25C) K=5.61x10- K-18x10-5 ①CO2-3+2CHCOOH-2CHCOO-+CO1+H。 ②ClO-+CH.COOH--CH.COO-+HClo ③CO2-3+2HClO-CO1+HO+2Clo- ④2Clo-+CO+HO-CO2-3+2HClC B.①④ C.③④ A.①② D.②③ 7. 已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示,下列离子方程式正确的是( -、 弱酸 CHCOOH HClO HCO HSO K=430x10-7 K.-1.8x10-5 K.-2.98x10-8 -154x10-2 电离平衡常数(25C) K-5.61x10- K=1.02x10-7 越努力,越幸运 为梦想而努力奋斗! 11 A. CO,+HO+2CI0--CO2-3+2HCIC B. 2CHCOOH+CO2-3--2CHCO0-+CO 1+HO C. sO,+HO+Ca*+2ClO-CaSO;1+2HCC D. sO+CO2-3CO,+sO2-3 8. 常温下,浓度均为0.1molL二1的下列六种溶液的pH如表所示。根据表中数据,请你判断下列反应不能成立 的是() 容质 NaHCO; NaClO NaCN CH:COONa NaCO; CHONa pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3 A. CH.COOH+NaCO.--NaHCO:+CHCOONa B. CH.COOH+NaCN-CH.COONa+HCN C. CO,+HO+NaClO-NaHCO.+HClC D. CO,+HO+2CH:ONa-■NaCO.+2CH;OH 9. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数,下列离子反应不正确的有( )个 电离平衡常数(25oC K2 HCO; 4.3x10-7 5.6x10-11 HSO 1.54x10-2 1.02x10-7 ①SO+HO+2CO2-3-2HCO-3+SO2-3 ②SO.+HO+CO2-3--HCO-3+HSO.- ③2SO+HO+CO2-3-CO+2HSO-3 ④2HSO.-+CO2-3--CO+HO+2SO2-3 A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 10. 下表是几种常见弱酸的电离常数,以下反应对应的离子方程式正确的是( 弱酸 CHCOOH HSO HClO H2CO K-1.23x10-2 K-4.30x10-7 K.-1.77x10-4 电离平衡常数(25C) K-3.0x10-8 K-6.6x10-8 K-5.61x10- 11 ①NaCO:溶液吸收少量sO:CO2-3+SO+HO--SO2-3+HCO-3 ②漂白液生效的原理:C]O二+CO,+HO-HCIO+HCO一3 ③次氢酸纳溶液吸收少量sO:ClO二+SO.+H.O-HClO+sO2-3 ④醋酸除水垢中的CaCO:2CHCOOH+CaCO.-Ca++2CH;COO-+HO+CO1 B.①④ A.①② C.②④ D.②③ 11. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数,下列离子反应不正确的有( )个 弱酸 HCOOH HCN HCO; HClO CH:OH(本酬) K-4.9x10- K-430x10-7 电离平衡常数 K-2.98x10- K.-1.77x10-4 11 (25oC) K.-1.0x10-10 K-5.61x10-11 g ①向本纳溶液中通入少量CO:CO+HO+2CH.O→CO2-3+2CH.OH ②向次氢酸溶液中通入少量CO:CO+HO+Ca+2ClO---CaCO1+2HClC ③向次氢酸溶液中通入少量CO:2ClO-+CO+HO-HClO+CO2-3 ④向次氢酸溶液中通入少量SO:3ClO-+SO;+HO-2HClO+SO2-4+Cl 向碳酸溶液中滴加少量甲酸:2HCOOH+CO2-3--2HCOO-+H.O+CO。1 向碳酸纳溶液中通入过量Cl:Clh+HO+2CO2-3--2HCO-3+C1-+C1O 向NaCN溶液中通入少量CO:CN-+CO+HO--HCO-3+HCN A. 2个 B.3个 C. 4个 D.5个 12. 已知部分弱酸的电离平衡常数如下表,下列离子方程式正确的是( 弱酸 CHCOOH HClO HCO HSO K-4.30x10-7 K-1.54x10-2 电离平衡常数(25C) K-1.8x10-5 K.-2.98x10-8 K-5.61x10- K-1.02x10-7 越努力,越幸运 为梦想而努力奋斗! 11 A. 少量的CO:通入NaClO溶液中:CO;+HO+2ClO--CO2-3+2HClO B. 少量的sO,通入NaCO:溶液中:SO+HO+2CO2-3-SO2-3+2HCO-3 C. 少量的sO,通入Ca(ClO):溶液中:sO,+HO+Ca2++2ClO-CaSO.1+2HClC D. 相同浓度的NaHCO;溶液与NaHSO。溶液等体积混合:HSO-3+HCO-3-CO,t+HO+SO2-3 【“隔线法”分析较强酸制取较弱酸及少量、过量问题】答案 1. C。解析:A. 根据题于信息,K(HCOOH一K(HCN).因此反应HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN可以发 生,A正确;B. K(HCN)→K(HgCO),因此反应NaCO+HCN=NaHCO;+NaCN可以发生,B正确;C. Kt (HCO)→K(HCN)>K(HCO),因此NaCN+HO+CO=HCN+NaHCO,C错误;D.K(HCOOH >K(HCO),反应2HCOOH+CO=2HCOO+H,O+CO.个,D正确;答案选C 2. B。解析:电离常数越大,酸性越强,所以酸性由强到弱的顺序是:HCO;→HS一HCO;-→HS,根据强酸制 弱酸的原理,则:A.酸性HS>HCO,该反应不可能发生,故A错误;B.酸性HS→HCO,该反应可能发生. 故B正确;C.酸性H.S>HCO,HS和NaCO;会继续发生反应,故C错误;D.酸性HCO→HS,该反应不可 能发生,故D错误;故选B。 3. A。解析:A.因为K(HCO)<K(HClO),所以反应CO+HO+2NaClO=NaCO十2HClO不能发生,A不正 确;B.因为K(HCO)K(HCIO),所以反应CO+HO+NaClO=NaHCO;+HClO能发生,B正确;C.因为K (HCO)→K(CH;OH),所以反应CO+HO+CgH;ONa=NaHCO;+CH;OH能发生,C正确;D.因为K (CH;COOH)→K(HCN),所以反应CHCOOH+NaCN-CHCOONa+HCN能发生,D正确;故选A。 4. B。解析:已知:HCO →H+HCO,K=4.3x10-7;HCO-→H+CO2-,K=5.6x10-1l;H$O H++HSO-,K.-1.54x10-2;HSO--H++SO2-,K-1.02x10-7;可知碳酸与亚疏酸都是弱酸,电离平衡常 数越大,酸性越强,所以酸性HSO>HCO>HSO;→HCO,结合强酸制弱酸与物质的性质判断。A.HSO >HCO,符合强酸制弱酸,故A正确;B.HCO;可与SO2-反应得到HSO,故B错误;C.HCO;与HSO 一能共存,故C正确;D.HCO;一与HSO;一能共存,故D正确;故选B。 5.B 6. C。解析:①因为K(CHCOOH)K,所以CO +2CHCOOH=2CHCOO-+CO+HO能发生;②因为K (CH;COOH>K(HCIO),所以C1O-+CHCOOH-CH;COO-+HCIO能发生;③因为K(HCIO)<K,所以CO}+ 2HCIO-CO+HO+2ClO不能发生;④因为K(HClO)K,所以2ClO-+CO+HO=CO+2HCIO不能发生;所以 ③④错误,答案选C 7. B。解析:A. 酸性HCOHCIOHCO,根据强酸制弱酸CO+HO+C1O=HCO+HClO,故A错误; B. 酸性CHCOOH→HCO,根据强酸制弱酸2CHCOOH+CO.2=2CHCOO+CO+HO,故B正确;C.SO 具有还原性,SO,被次氢酸根离子氧化为SO2,故C错误;D.酸性H.SOHCO.HSO.一HCO. ,所以2SO +CO2-+HO-CO+2HSO,故D错误;选B. 8. D。解析:据各种酸对应盐的pH可知,溶液的酸性:CH;COOH→HCO,→HClOHCN>CH;OH→HCO。A 由于醋酸的酸性比碳酸强,所以反应CH;COOH+NaCO;=NaHCO;+CH;COONa可以发生,A不符合题意;B.由 于酸性醋酸的比HCN强,所以CHCOOH+NaCN=CHCOONa+HCN可以发生;B不符合题意;C. 由于酸性: HCO>HCIOHCO'.所以可以发生反应:CO+HO+NaCIO=NaHCO,+HClO,C正确;D.由于酸性:HCO CH;OH→HCO,所以CO.气体通入CHONa溶液中,会发生反应:碳酸的比HClO强,所以碳酸的酸性比笨 强,笨酸的酸性比HCO;强,所以CO+HO+CHONa=NaHCO+CHOH可发生,而CO +HO+2CH,ONa=NaCO.+2CgHOH不能发生,D错误,故合理选项是d; 9. B。解析:根据K大小得出酸强弱顺序为HSO;→HCOHSO-→HCO-。由于HSO=HCOHSO;”, 因此$O+CO{2-+HgO=HSO+HCO,由于H{CO;>HSO-HCO,因此HSO+CO2-=$O{2-+ 越努力,越幸运 为梦想而努力奋斗! HCO,两个方程式相加得到SO+2CO2-+HO=SO2-+2HCO;,故第一个、第二个正确;由于HCO> H$O,因此SO+CO{+HO-HSO+HCO,由于HSO;HCO,因此SO+HCO=HSO-+CO, 两个方程式相加2SO+CO2+HO=2HSO-+ CO,故第三个正确;2HSO-+CO2-=CO+HgO+2$O2 违背了HCOHSO,故第四个错误,故B正确。综上所述,答案为B。 10. C。解析:①根据表格提供的数据可知HSO;的酸性介于HCO;和HCO;之间,正确的离子方程式为:SO +2CO.2-+HO-SO.2-+2HCO,①错误;②根据表格提供的数据可知HClO的酸性介于HCO;和HCO之间,该 离子方程式正确,故②正确;③HClO能把SO2氧化成SO2,③错误;④根据表格提供的数据可知酷酸的酸性 大于碳酸,该离子方程式正确,④正确;正确的为②④,答案选C。 11.C 12. B。解析:弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,酸的电离平衡常数HSO >CHCOOH>HCO;>HSO:>HClO>HCO,则酸性:HSOCHCOOH>HCO>HSO>HClO>HCO 结合强酸能和弱酸盐反应制取弱酸分析解答。A.酸性:HCOHClO>HCO,所以少量的CO。通入NaClO溶 液中CO+HO+ClO=HCO;-+HClO,故A错误;B. 酸性:HSO,→HCO HSO,所以少量的SO通入NaCO 溶液中:SO+HO+2CO2=SO,2+2HCO,故B正确;C. HClO具有强氧化性,能把二氧化疏氧化为疏酸,所 以少量的SO;通入Ca(ClO)溶液中不生成CaSO.,故C错误;D. 酸性:HCO>HSO,NaHCO;溶液与NaHSO 溶液混合不能生成二氧化碳气体,故D错误;答案选B。 越努力,越幸运 为梦想而努力奋斗!