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“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CH3COOH和HClO的电离常数，分析CH3COOH与NaClO的反应情况
CH3COOH Ka＝1.75×10－5
HClO Ka＝4.0×10－8
(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：
(2)第二步，将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列，如：CH3COOH HClO CH3COO－ ClO－
(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：CH3COOH | HClO CH3COO－ | ClO－
(4)第四步，写出方程式，并分析有无过量问题
CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
二、一元酸与二元酸
类型1．酸性：HB＞H2A＞HA－
已知CH3COOH和H2CO3的电离常数，分析CH3COOH与Na2CO3的反应情况
CH3COOH Ka＝1.75×10－5
H2CO3 Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
(1)第一步，列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子)，如：
(2)第二步，将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列，如：CH3COOH H2CO3 CH3COO－ HCO CO
(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：CH3COOH | H2CO3 CH3COO－ HCO | CO
(4)第四步，写出方程式，并分析有无过量问题，由规律易知，CH3COOH与Na2CO3之间有少量、过量问题
CH3COOH过量时，生成靠左边一对物质：2CH3COOH＋CO===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
Na2CO3过量时，生成靠右边一对物质：CH3COOH＋CO===CH3COO－＋HCO
类型2．酸性：H2A＞HB＞HA－
已知H2CO3和HClO的电离常数，分析CO2与NaClO的反应情况
H2CO3 Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
HClO Ka＝4.0×10－8
(1)第一步，列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子)，如：
(2)第二步，将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列，如：H2CO3 HClO HCO ClO－ CO
(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：H2CO3 | HClO HCO | ClO－ CO
(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
CO2＋ClO－＋H2O===HClO＋HCO
类型3．酸性：H2A＞HA－＞HB
已知H2SO3和HCN的电离常数，分析SO2与NaCN的反应情况
H2SO3 Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8
HCN Ka＝6.2×10－10
(1)第一步，列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子)，如：
(2)第二步，将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列，如：H2SO3 HSO HCN SO CN－
(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：H2SO3 | HSO HCN SO | CN－
(4)第四步，写出方程式，并分析有无过量问题，由规律易知，SO2与NaCN之间有少量、过量问题
SO2过量时，生成靠左边一对物质：SO2＋H2O＋CN－===HCN＋HSO
NaCN过量时，生成靠右边一对物质：SO2＋H2O＋2CN－===2HCN＋SO
三、二元较强酸与二元较弱酸
类型1．酸性：H2A＞H2B＞HA－＞HB－
已知H2SO3和H2CO3的电离常数，分析SO2与Na2CO3的反应情况
H2SO3 Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8
H2CO3 Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
(1)第一步，列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子)，如：
(2)第二步，将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列，如：
H2SO3 H2CO3 HSO HCO SO CO
(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：H2SO3 | H2CO3 HSO HCO SO | CO
(4)第四步，写出方程式，并分析有无过量问题，由规律易知，SO2与Na2CO3之间有少量、过量问题
SO2过量时，生成靠左边一对物质：2SO2＋H2O＋CO===2HSO＋CO2
Na2CO3过量时，生成靠右边一对物质：SO2＋H2O＋2CO===2HCO＋SO
类型2．酸性：H2A＞HA－＞H2B＞HB－
已知H2C2O4和H2CO3的电离常数，分析H2C2O4与Na2CO3的反应情况
H2C2O4 Ka1＝5.6×10－2，Ka2＝1.5×10－4
H2CO3 Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11
(1)第一步，列出酸中含有的微粒(弱酸及弱酸根离子)，如：
(2)第二步，将以上微粒按照pH由小到大的顺序依次排列，如：H2C2O4 HC2O H2CO3 HCO C2O CO
(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：H2C2O4 | HC2O H2CO3 C2O HCO | CO
(4)第四步，写出方程式，并分析有无过量问题，由规律易知，H2C2O4与Na2CO3之间有少量、过量问题
H2C2O4 过量时，生成靠左边一对物质：2H2C2O4＋CO===2HC2O＋CO2＋H2O
Na2CO3过量时，生成靠右边一对物质：H2C2O4＋2CO===2HCO＋C2O
【题组训练】
1．已知25℃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(　　)
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka＝1.77×10－4 Ka＝4.9×10－10 Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11
A．HCOOH＋NaCN===HCOONa＋HCN B．Na2CO3＋HCN===NaHCO3＋NaCN
C．2NaCN＋H2O＋CO2===2HCN＋Na2CO3 D．2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
2．H2CO3和H2S在25 ℃时的电离常数如下，则下列反应可能发生的是(　　)
弱酸 H2CO3 H2S
电离平衡常数(25℃) Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11 Ka1＝5.7×10－8Ka2＝1.2×10－15
A．NaHCO3＋NaHS===Na2CO3＋H2S B．H2S＋Na2CO3===NaHS＋NaHCO3
C．Na2S＋H2O＋CO2===H2S＋Na2CO3 D．H2S＋NaHCO3===NaHS＋H2CO3
3．已知常温下碳酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、苯酚的电离平衡常数如表，下列反应不能成立的是(　　)
H2CO3 CH3COOH HClO HCN C6H5OH(苯酚)
K1＝4.3×10－7，K2＝5.6×10－11 K＝1.8×10－5 K＝3.0×10－8 K＝4.9×10－10 K＝1.0×10－10
A．CO2＋H2O＋2NaClO===Na2CO3＋2HClO B．CO2＋H2O＋NaClO===NaHCO3＋HClO
C．CO2＋H2O＋C6H5ONa===NaHCO3＋C6H5OH D．CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN
4．由已知电离常数判断，下列关于SO2与Na2CO3(aq)反应的离子方程式的书写中，不合理的是(　　)
电离平衡常数(25℃) K1 K2
H2CO3 4.3×10－7 5.6×10－11
H2SO3 1.54×10－2 1.02×10－7
A．SO2＋H2O＋2CO===2HCO＋SO B．SO2＋2HCO===2CO2＋SO＋H2O
C．2SO2＋H2O＋CO===CO2＋2HSO D．SO2＋H2O＋CO===HCO＋HSO
5．运用电离常数判断可以发生的反应是(　　)
弱酸 HBrO H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka＝2.4×10－9 Ka1＝4.30×10－7，Ka2＝5.61×10－11
①HBrO＋Na2CO3===NaBrO＋NaHCO3 ②2HBrO＋Na2CO3===2NaBrO＋H2O＋CO2↑
③HBrO＋NaHCO3===NaBrO＋H2O＋CO2↑ ④NaBrO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HBrO
A．①② B．①④ C．③④ 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 H2CO3 CH3COOH
电离平衡常数(25℃) Ka＝2.4×10－9 Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11 K＝1.8×10－5
①CO＋2CH3COOH===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O ②ClO－＋CH3COOH===CH3COO－＋HClO
③CO＋2HClO===CO2↑＋H2O＋2ClO－ ④2ClO－＋CO2＋H2O===CO＋2HClO
A．①② B．①④ C．③④ 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 CH3COOH HClO H2CO3 H2SO3
电离平衡常数(25℃) Ka＝1.8×10－5 Ka＝2.98×10－8 Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11 Ka1＝1.54×10－2Ka2＝1.02×10－7
A．CO2＋H2O＋2ClO－ ===CO＋2HClO B．2CH3COOH＋CO===2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
C．SO2＋H2O＋Ca2+＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO D．SO2＋CO===CO2＋SO
8．常温下，浓度均为0.1 mol·L－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(　　)
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa
pH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3
A．CH3COOH＋Na2CO3===NaHCO3＋CH3COONa B．CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN
C．CO2＋H2O＋NaClO===NaHCO3＋HClO D．CO2＋H2O＋2C6H5ONa―→Na2CO3＋2C6H5OH
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(25℃) K1 K2
H2CO3 4.3×10－7 5.6×10－11
H2SO3 1.54×10－2 1.02×10－7
①SO2＋H2O＋2CO===2HCO＋SO ②SO2＋H2O＋CO===HCO＋HSO3－
③2SO2＋H2O＋CO===CO2＋2HSO ④2HSO3－＋CO===CO2＋H2O＋2SO
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 CH3COOH H2SO3 HClO H2CO3
电离平衡常数(25℃) Ka＝1.77×10－4 Ka1＝1.23×10－2Ka2＝6.6×10－8 Ka＝3.0×10－8 Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11
①Na2CO3溶液吸收少量SO2：CO＋SO2＋H2O===SO＋HCO
②漂白液生效的原理：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO
③次氯酸钠溶液吸收少量SO2：ClO－＋SO2＋H2O===HClO＋SO
④醋酸除水垢中的CaCO3：2CH3COOH＋CaCO3===Ca2+＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑
A．①② B．①④ 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 H2CO3 HClO C6H5OH(苯酚)
电离平衡常数(25℃) Ka＝1.77×10－4 Ka＝4.9×10－10 Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11 Ka＝2.98×10－8 Ka＝1.0×10－10
①向苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2＋H2O＋2C6H5O－CO＋2C6H5OH
②向次氯酸钙溶液中通入少量CO2：CO2＋H2O＋Ca2+＋2ClO－===CaCO3↓＋2HClO
③向次氯酸钠溶液中通入少量CO2：2ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋CO
④向次氯酸钠溶液中通入少量SO2：3ClO－＋SO2＋H2O===2HClO＋SO＋Cl－
⑤向碳酸钠溶液中滴加少量甲酸：2HCOOH＋CO===2HCOO－＋H2O＋CO2↑
⑥向碳酸钠溶液中通入过量Cl2：Cl2＋H2O＋2CO===2HCO＋Cl－＋ClO－
⑦向NaCN溶液中通入少量CO2：CN－＋CO2＋H2O===HCO＋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 CH3COOH HClO H2CO3 H2SO3
电离平衡常数(25℃) Ka＝1.8×10－5 Ka＝2.98×10－8 Ka1＝4.30×10－7Ka2＝5.61×10－11 Ka1＝1.54×10－2Ka2＝1.02×10－7
A．少量的CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－===CO＋2HClO
B．少量的SO2通入Na2CO3溶液中：SO2＋H2O＋2CO===SO＋2HCO
C．少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2＋H2O＋Ca2+＋2ClO－===CaSO3↓＋2HClO
D．相同浓度的NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合：HSO＋HCO===CO2↑＋H2O＋SO
【“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．根据题干信息，K离(HCOOH)＞K离(HCN)，因此反应HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN可以发生，A正确；B．K离(HCN)＞Ka2(H2CO3)，因此反应Na2CO3+HCN=NaHCO3+NaCN可以发生，B正确；C．Ka1(H2CO3)＞K离(HCN) ＞Ka2(H2CO3)，因此NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3，C错误；D．K离(HCOOH)＞Ka1(H2CO3)，反应，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：H2CO3＞H2S＞HCO3 ＞HS-，根据强酸制弱酸的原理，则：A.酸性H2S＞HCO3 ，该反应不可能发生，故A错误；B.酸性H2S＞HCO3 ，该反应可能发生，故B正确；C.酸性H2S＞HCO3 ，H2S和Na2CO3会继续发生反应，故C错误；D.酸性H2CO3＞H2S，该反应不可能发生，故D错误；故选:B。
3．A。解析：A．因为K2(H2CO3)K(HClO)，所以反应CO2＋H2O＋NaClO=NaHCO3＋HClO能发生，B正确；C．因为K1(H2CO3) >K(C6H5OH)，所以反应CO2＋H2O＋C6H5ONa=NaHCO3＋C6H5OH能发生，C正确；D．因为K(CH3COOH) >K(HCN)，所以反应CH3COOH＋NaCN=CH3COONa＋HCN能发生，D正确；故选A。
4．B。解析：已知：H2CO3H++HCO3﹣，K1=4.3×10﹣7；HCO3﹣H++CO32﹣，K2=5.6×10﹣11；H2SO3H++HSO3﹣，K1=1.54×10﹣2；HSO3﹣H++SO32﹣，K2=1.02×10﹣7；可知碳酸与亚硫酸都是弱酸，电离平衡常数越大，酸性越强，所以酸性H2SO3＞H2CO3＞HSO3﹣＞HCO3﹣，结合强酸制弱酸与物质的性质判断。A．H2SO3＞HCO3﹣，符合强酸制弱酸，故A正确；B．H2CO3可与SO32﹣反应得到HSO3﹣，故B错误；C．H2CO3与HSO3﹣能共存，故C正确；D．HCO3﹣与HSO3﹣能共存，故D正确；故选B。
5．B
6．C。解析：①因为K(CH3COOH)> K1，所以+2CH3COOH=2CH3COO-+CO2↑+H2O能发生；②因为K(CH3COOH)>K(HClO)，所以ClO-+CH3COOH=CH3COO-+HClO能发生；③因为K(HClO)< K1，所以+2HClO=CO2↑+H2O+2ClO-不能发生；④因为K(HClO)>K2，所以2ClO-+CO2+H2O=+2HClO不能发生；所以③④错误，答案选C
7．B。解析：A. 酸性H2CO3> HClO > HCO3-，根据强酸制弱酸CO2+H2O +C1O- =HCO3-+HClO，故A错误；
B. 酸性CH3COOH >H2CO3，根据强酸制弱酸2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+CO2↑ +H2O，故B正确；C. SO2具有还原性，SO2被次氯酸根离子氧化为SO42-，故C错误；D. 酸性H2SO3>H2CO3> HSO3-> HCO3-，所以2SO2+CO32-+H2O=CO2+2HSO3-，故D错误；选B。
8．D。解析：据各种酸对应钠盐的pH可知，溶液的酸性：CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>HCO3-。A．由于醋酸的酸性比碳酸强，所以反应CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa可以发生，A不符合题意；B．由于酸性醋酸的比HCN强，所以CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN可以发生；B不符合题意；C．由于酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，所以可以发生反应：CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO，C正确；D．由于酸性：H2CO3>C6H5OH>HCO3-，所以CO2气体通入C6H5ONa溶液中，会发生反应：碳酸的比HClO强，所以碳酸的酸性比苯酚强，苯酚的酸性比HCO3-强，所以CO2+H2O+C6H5ONa=NaHCO3+C6H5OH可发生，而CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH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H2SO3 > H2CO3> HSO3－ > HCO3－。由于H2SO3 >H2CO3> HSO3－，因此SO2 + CO32 + H2O = HSO3－ + HCO3－，由于H2CO3 >HSO3－ > HCO3－，因此HSO3－ + CO32 = SO32 + HCO3－，两个方程式相加得到SO2 +2CO32 + H2O = SO32 + 2HCO3－，故第一个、第二个正确；由于H2CO3> HSO3－，因此SO2 + CO32 + H2O = HSO3－ + HCO3－，由于H2SO3 > H2CO3，因此SO2 + HCO3－ = HSO3－ + CO2，两个方程式相加2SO2 + CO32 + H2O = 2HSO3－ + CO2，故第三个正确；2HSO3－ + CO32 = CO2+ H2O + 2SO32 违背了H2CO3> HSO3－，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HSO3-的酸性介于H2CO3和HCO3-之间，正确的离子方程式为：SO2+2CO32-+H2O=SO32-+2HCO3-，①错误；②根据表格提供的数据可知HClO的酸性介于H2CO3和HCO3-之间，该离子方程式正确，故②正确；③HClO能把SO32-氧化成SO42-，③错误；④根据表格提供的数据可知醋酸的酸性大于碳酸，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H2SO3＞CH3COOH＞H2CO3＞HSO3-＞HClO＞HCO3-，则酸性：H2SO3＞CH3COOH＞H2CO3＞HSO3-＞HClO＞HCO3-，结合强酸能和弱酸盐反应制取弱酸分析解答。A．酸性：H2CO3>HClO>HCO3 ，所以少量的CO2通入NaClO溶液中CO2+H2O+ClO ═HCO3 +HClO，故A错误；B．酸性：H2SO3>H2CO3>HSO3 ，所以少量的SO2通入Na2CO3溶液中：SO2+H2O+2CO32 ═SO32 +2HCO3 ，故B正确；C．HClO具有强氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，所以少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中不生成CaSO3，故C错误；D．酸性：H2CO3＞HSO3 ，NaHCO3溶液与NaHSO3溶液混合不能生成二氧化碳气体，故D错误；答案选B。
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