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利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

弱酸也可以制备强酸!!!

比如向CuSO4溶液中加入H2S溶液生成CuS黑色沉淀和H2SO4溶液的反应,其化学方程式:

利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

对应的离子方程式:

利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

该反应的平衡常数表达式为:

利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

这里需要用到一些式子处理的技巧,我刚刚在分子分母同乘了一个C(S2),分数值不变。

这个方法有的教材称之为“凑K法”,实际就是一个简单的分数性质。

整个溶液体系里存在化学反应有:

H2S(弱酸,部分电离)的电离:

利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

对应的平衡常数:

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还存在CuS这个难溶电解质的溶解平衡:

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对应的平衡常数:

利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

所以整个反应的K可以转化为:

利用化学平衡常数定量探讨弱酸制强酸计算逻辑

由于Ka1(H2S)=1.3×10-7Ka2(H2S)=7.1×10-15Ksp(CuS)=6.3×10-36,所以带入K的关系式计算出CuSO4与H2S反应的平衡常数K=1.5×1014,反应可以自发进行,最终实现了弱酸制备强酸。

这个反应之所以可以进行的原因是生成了难溶于水的CuS。

以上的计算也相当于从微观角度解释了化学反应的本质,也用到了勒夏特列原理。

所以,高中化学一个比较高阶的学习方法是理解、计算、推导那些结论。自此,那些结论不再是冰冷的教条一般的存在,而是变成了可计算、可推导的更加具象的存在。

(责任编辑:化学自习室)
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