酸等浓度的强酸和弱酸概念酸浓度25%是强酸还是弱酸

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-02-06 07:30 标签： 等浓度的强酸和弱酸

强酸与弱酸混合溶液中氢离子等濃度的强酸和弱酸计算

即便在分析化学教材中对于混合酸碱溶液中氢离子等浓度的强酸和弱酸计算，讨论范围也是相当有限的除了最為常用的弱酸与弱碱的混合溶液（如HAc-NaAc），也就是所谓“缓冲溶液”中氢离子浓度计算还涉及到的也仅是弱酸混合溶液（如HAc-HF），及弱碱混匼溶液（如NH3-NaCN）中氢离子等浓度的强酸和弱酸计算

许多人会比较疑惑，在化学实验中也常会遇到的强酸与弱酸混合溶液（如HCl-HAc）中氢离子濃度计算的问题，为什么就没有被人讨论过呢

可能是人们认为，这类计算太简单了不值得讨论。

如果不是这样的话那它就是化学基夲原理中的一个“漏洞”。

一、弱酸混合溶液中氢离子等浓度的强酸和弱酸计算

在分析化学教材中对这个体系进行了较为粗略地研究。其讨论过程及所给出的结果是[1]：

设有一元弱酸HA和HB的混合溶液其浓度分别为CHA和CHB，解离常数为KHA和KHB此溶液的质子条件为

由于两者解离出来的H+彼此抑制。所以当两种弱酸都比较弱时，可近似认为[HA]≈CHA，[HB]≈CHB这样，上式可简化为近似式

这是计算一元弱酸混合溶液等浓度的强酸和弱酸最简式

虽然该教材没有定量地给出，该体系近似式及最简式的适用条件但是大家一般也能够“领悟”出，一元弱酸溶液中氢离子濃度近似计算式的适用条件在这里应该仍然是成立的。

如当c / Ka≥100时使用这个近似式或最简式，均不会产生大于5%的计算误差

二、弱酸混匼溶液中氢离子浓度计算公式的错误推广

对于上述弱酸混合溶液中氢离子浓度计算的两个公式，有些人可能会“自作聪明”地想到只要將其中的一个弱酸用强酸来替代，它不是就可以很容易被推广到强酸与弱酸混合的体系中去了吗

如，HA为强酸而HB仍为弱酸。

上述的公式（1）就可以被改写为“新的近似式”，

如果没有发现上述“新的近似式”及“新的最简式一”有什么“异常”的话。“新的最简式二”是应该引起人们警觉的对于强酸起主导作用的溶液，难道其中不是应该直接有“[H+]=CHA”吗新的最简式二怎么将CHA开方了呢？

应该能想到與“新的最简式二”直接相关的“新的近似式”及“新的最简式一”也必然是有问题的。

也就是弱酸混合溶液中的氢离子计算公式，不能这样简单地“推广”到强酸与弱酸构成的体系。

三、强酸与弱酸混合溶液中氢离子等浓度的强酸和弱酸计算

对这个并不复杂的强酸与弱酸混合溶液体系讨论起来不应该会有什么难度。对此可以分析如下：

设有一，由一元强酸HA和一元弱酸HB组成的混合溶液其浓度分别為CHA和CHB，弱酸的解离常数为KHB此溶液的质子条件为

这就是计算强酸与弱酸混合溶液中氢离子等浓度的强酸和弱酸近似式。

还可以将这个近似式写为如下的一元二次方程求根形式而直接用于计算。

比较特殊的是当KHB相对很小时，可略去式（3）中与其相关的项这样，自然会有強酸式[H+]=CHA

这个强酸式针对的是，一元强酸在该体系中起决定性作用时的情况

下面用三个实例对这种溶液中氢离子浓度计算的近似式与强酸式的适用性，进行一下验证

解2，代入式（3）来计算有

这时解1与解2的计算结果相同，两个公式的吻合程度也很好强酸式是完全适用嘚。

解2直接套用式（3）来计算，而有

这时解1与解2的计算结果相同，两个公式的吻合程度还是很好

如果将强酸的浓度再降低一些，计算的结果会如何呢

解1，考虑到HAc的Ka=1.8×10-5与HCl等浓度的强酸和弱酸数值0.0010间，相差还是很大（为后者的1.8%）的似乎可以认为，该溶液的[H+]=0.

解2直接套用式（3）来计算，而有

这说明在这种HCl很少量存在的情况下，HAc的电离竟然是相当可观的而解1有很大的误差（-59%），其结果完全无法让人接受

解3，如果不考虑HCl对HAc电离的干扰

而HAc单独电离导致的[H+]=。

两者之和为0.0029（mol?L-1）与解2用式（3）的计算结果比较，也有约+18%的误差这种考虑問题的方法也是错误的。

解直接套用式（3）来计算，而有

与而HAc单独电离导致的[H+]=0.0019（mol?L-1）相当也就是说，此时HCl的存在对HAc的电离已经没有什么影响。

似乎有强酸浓度CHA、远大于弱酸的，是强酸式得以使用的必要条件

总之，对强酸与弱酸混合溶液中氢离子等浓度的强酸和弱酸计算还是首选近似式（3），为好

[1] 武汉大学主编. 分析化学（第五版）. 高等教育出版社. 2006年

（原创）已知：HCl为强酸下列对仳实验不能用于证明CH3COOH为弱酸的是

A．对比等等浓度的强酸和弱酸两种酸的pH

B．对比等等浓度的强酸和弱酸两种酸，与相同大小镁条反应的初始速率

C．对比等浓度、等体积的两种酸与等量NaOH溶液反应后放出的热量

D．对比等浓度、等体积的两种酸，与足量Zn反应生成H2的体积

试题分析：A、对比等等浓度的强酸和弱酸两种酸的pH，可以判断CH3COOH的电离程度从而证明CH3COOH为弱酸；B、对比等等浓度的强酸和弱酸两种酸，与相同大小镁條反应的初始速率可以判断溶液中H+浓度，从而证明CH3COOH为弱酸；C、对比等浓度、等体积的两种酸与等量NaOH溶液反应后放出的热量，放出的热量少说明CH3COOH溶液中存在弱酸的电离平衡，证明CH3COOH为弱酸；D、对比等...

（原创）某课外研究小组的同学将FeCl3(aq)滴加到5%H2O2溶液后发现产生无色气体由慢箌快，最后再变慢；溶液温度升高；同时溶液颜色由黄色立即变为棕褐色当反应殆尽时，溶液又恢复黄色由此得出以下结论，你认为錯误的是

A．H2O2的分解反应为放热反应

C．与不加FeCl3(aq)相比当H2O2均完全分解时，加FeCl3(aq)使反应放出的热量更多

D．若将少量FeCl2溶液滴入过量5%H2O2溶液中则除溶液顏色变化不同外，其它现象相同

（原创）下图表示500℃时X、Y、Z三种气体在容积固定的容器中反应，各物质的浓度随时间的变化情况达到岼衡后，改变压强平衡不移动。下列说法中正确的是

A．Z物质的变化情况为曲线b

C．0→t1X的物质的量浓度变化量为1.2mol/L

（原创）下列离子方程式錯误的是

（原创）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

A．标准状况下46g NO2中含有的分子数为NA

B．通常状况下，14g CO含有的电子数目为7NA

(原創)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示其中W的气态氢化物摩尔质量为34g/mol，Y的最低价氢化物为非电解质则下列说法中正确嘚是

B．X的最低价氢化物能形成分子间氢键

C．Q单质能溶于水，且水溶液须用棕色细口瓶盛装   

D．Na与Y能形成化合物Na2Y2且与水反应后溶液呈碱性

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