查詞語(yǔ)
化學(xué)名詞解釋:
在溶液中鹽的離子跟水所電離出來(lái)的H+或OH-生成弱電解質(zhì)的過(guò)程叫做鹽類的水解。鹽類的水解所條件:鹽必須溶于水,鹽必須能電離出弱酸根離子或弱堿陽(yáng)離子。
一.定義
在溶液中,強(qiáng)堿弱酸鹽,強(qiáng)酸弱堿鹽或弱酸弱堿鹽電離出來(lái)的離子與水電離出來(lái)的H+與OH-生成弱電解質(zhì)的過(guò)程叫做鹽類水解
越弱越水解酸性溶液ph越小越水解,堿性溶液ph越大越水解
二.鹽類的水解
(一)鹽類的水解的分類:
鹽類實(shí)例能否水解引起水解的離子對(duì)水的電離平衡的影響促進(jìn)與否溶液的酸堿性
強(qiáng)堿弱酸鹽CH3COONa能水解弱酸陰離子引起水解對(duì)水的電離平衡有影響促進(jìn)水的電離溶液呈堿性
強(qiáng)酸弱堿鹽NH4Cl能水解弱堿陽(yáng)離子引起水解對(duì)水的電離平衡有影響促進(jìn)水的電離溶液呈酸性
強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽NaCl 不能水解無(wú)引起水解的離子對(duì)水的電離平衡無(wú)影響——溶液呈中性
弱酸弱堿鹽CH3COONH4能水解全部全部全部水解后溶液的酸堿性由對(duì)應(yīng)的弱酸弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱決定
(二)鹽類水解的類型
類型酸堿性PH舉例
強(qiáng)酸弱堿鹽水解溶液顯酸性pH<7NH4Cl、AlCl3、FeCl3、CuSO4等
強(qiáng)堿弱酸鹽水解溶液顯堿性pH>7CH3COONa、Na2CO3、Na2S等
強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽水解溶液顯中性pH=7KCl、NaCl、Na2SO4等
弱酸弱堿鹽水解水解后溶液的酸堿性由對(duì)應(yīng)的弱酸弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱決定——CH3COONH4等
(三)相關(guān)內(nèi)容
1.實(shí)質(zhì):弱電解質(zhì)的生成,破壞了水的電離,促進(jìn)水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)的過(guò)程。
2.規(guī)律:難溶不水解,有弱才水解,無(wú)弱不水解;誰(shuí)弱誰(shuí)水解,越弱越水解,都弱都水解;誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性,同強(qiáng)顯中性,弱弱具體定;越熱越水解,越稀越水解。
(即鹽的構(gòu)成中出現(xiàn)弱堿陽(yáng)離子或弱酸根陰離子,該鹽就會(huì)水解;這些離子對(duì)應(yīng)的堿或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH變化越大;水解后溶液的酸堿性由構(gòu)成該鹽離子對(duì)應(yīng)的酸和堿相對(duì)強(qiáng)弱決定,酸強(qiáng)顯酸性,堿強(qiáng)顯堿性。)
5.特點(diǎn):
(1)水解反應(yīng)和中和反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡,水解進(jìn)行程度很小。
(2)水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(3)鹽類溶解于水,以電離為主,水解為輔。
(4)多元弱酸根離子分步水解,以第一步為主。
6.鹽類水解的離子反應(yīng)方程式
因?yàn)辂}類的水解是微弱且可逆的,在書寫其水解離子反應(yīng)方程式時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)應(yīng)用可逆符號(hào)表示,
(2)一般生成物中不出現(xiàn)沉淀和氣體,因此在書寫水解離子方程式時(shí)不標(biāo)“↓”“↑”
(3)多元弱酸根的水解分步進(jìn)行且步步難,以第一步水解為主。
7.水解平衡的因素
影響水解平衡進(jìn)行程度最主要因素是鹽本身的性質(zhì)。
①組成鹽的酸根對(duì)應(yīng)的酸越弱,水解程度越大,堿性就越強(qiáng),PH越大;
②組成鹽的陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的堿越弱,水解程度越大,酸性越強(qiáng),PH越小;
外界條件對(duì)平衡移動(dòng)也有影響,移動(dòng)方向應(yīng)符合勒夏特列原理,下面以NH4+水解為例:
①.溫度:水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫平衡右移,水解程度增大。
②.濃度:改變平衡體系中每一種物質(zhì)的濃度,都可使平衡移動(dòng)。鹽的濃度越小,水解程度越大。
③.溶液的酸堿度:加入酸或堿能促進(jìn)或抑制鹽類的水解。例如:水解呈酸性的鹽溶液,若加入堿,就會(huì)中和溶液中的H+,使平衡向水解的方向移動(dòng)而促進(jìn)水解;若加入酸,則抑制水解。
同種水解相互抑制,不同水解相互促進(jìn)。(酸式水解——水解生成H+;堿式水解——水解生成OH-)
三.鹽類的水解實(shí)例
(一).以NH4+ + H2O=可逆號(hào)=NH3·H2O + H+ 為例:
條件c(NH4+)c(NH3·H2O)c(H+)c(OH-)pH水解程度平衡移動(dòng)方向
加熱減少增大增大減少減小增大正向
加水減少減少減少增大增大增大正向
通入氨氣增大增大減少增大增大減少逆向
加入少量NH4Cl固體增大增大增大減少減小減少正向
通入氯化氫增大減少增大 減少減小減少逆向
加入少量NaOH固體減少增大減少增大增大增大正向
(二)以CH3COO- + H2O=可逆號(hào)=CH3COOH + OH- 為例:
條件c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)pH水解程度平衡移動(dòng)方向
加熱減少增大增大減少增大增大正向
加水減少減少減少增大減小增大正向
加入冰醋酸增大增大減少增大減小減少逆向
加入少量醋酸鈉固體增大增大增大減少增大減少正向
通入氯化氫減少增大減少增大減小增大正向
加入少量NaOH固體增大減少增大減少增大減少逆向
四、水解過(guò)程中的守恒問(wèn)題
(以NaHCO3水解為例,HCO3-既水解又電離)
NaHCO3溶液中存在Na+,H+,OH-,HCO3-,CO32-,H2CO3
①.電荷守恒——溶液中所有陽(yáng)離子帶的正電荷等于所有陰離子帶的負(fù)電荷(即溶液呈電中性)
c(Na+)+c(H+)===c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)
②.物料守恒(原子守恒)——溶液中某些離子能水解或電離,這些粒子中某些原子總數(shù)不變,某些原子數(shù)目之比不變
n(Na):n(C)==1:1 所以 c(Na+)===c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
③.水的電離守恒(質(zhì)子守恒)(也可以由上述兩式相減得到,最好由上述兩式相減得到)
c(H+)+c(H2CO3)===c(OH-)+c(CO32-)
五、雙水解反應(yīng)
雙水解反應(yīng)——一種鹽的陽(yáng)離子水解顯酸性,一種鹽的陰離子水解顯堿性,當(dāng)兩種鹽溶液混合時(shí),由于H+和OH-結(jié)合生成水而相互促進(jìn)水解,使水解程度變大甚至完全進(jìn)行的反應(yīng)。
①.完全雙水解反應(yīng)
離子方程式用==表示,標(biāo)明↑↓,離子間不能大量共存
種類:Al3+與CO32- HCO3- S2-,HS-,亞硫酸氫根,偏鋁酸根
Fe3+與CO32- HCO3-
2Al3++3S2-+6H2O===Al(OH)3↓+3H2S↑
②.不完全雙水解反應(yīng)
離子方程式用可逆符號(hào),不標(biāo)明↑↓,離子間可以大量共存
種類:NH4+與CO32- HCO3- S2-,HS-,CH3COO-等弱酸根陰離子
③.并非水解能夠相互促進(jìn)的鹽都能發(fā)生雙水解反應(yīng)
有的是發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)——Na2S+CuSO4===Na2SO4+CuS↓
有的是發(fā)生氧化還原反應(yīng)——2FeCl3+Na2S===2FeCl2+S↓+2NaCl或2FeCl3+3Na2S===2FeS↓+S↓+6NaCl
PS:離子間不能大量共存的條件——生成沉淀、氣體、水、微溶物、弱電解質(zhì);發(fā)生氧化還原、完全雙水解反應(yīng)
(多元弱酸的酸式酸根離子不能與H+或OH-離子共存;在酸性條件下,NO3-和MnO4-具有強(qiáng)氧化性)
六、鹽溶液蒸干后
①.鹽水解生成揮發(fā)性酸,蒸干后得到其氫氧化物,如FeCl3蒸干后得到Fe(OH)3,如繼續(xù)蒸則最終產(chǎn)物是Fe2O3
鹽水解生成難揮發(fā)性酸或強(qiáng)堿,蒸干后得到原溶質(zhì),如Na2SO4
②.陰陽(yáng)離子均易水解的鹽,蒸干后得不到任何物質(zhì),如(NH4)2S
③.易被氧化的物質(zhì),蒸干后得到其氧化產(chǎn)物,如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4
④.受熱易分解的物質(zhì),蒸干后得到其分解產(chǎn)物,如Mg(HCO3)2蒸干后得到Mg(OH)2
七、鹽類水解的應(yīng)用
①.配制FeCl3溶液——將FeCl3先溶于鹽酸,再加水稀釋
②.制備Fe(OH)3膠體——向沸水中滴加FeCl3溶液,并加熱至沸騰以促進(jìn)Fe3+水解
Fe3++3H2O=加熱=Fe(OH)3(膠體)+3H+
③.泡沫滅火器——Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
④.純堿作洗滌劑——加熱促進(jìn)其水解,堿性增加,去污能力增強(qiáng)
八、鹽類水解內(nèi)容補(bǔ)充
①.電離大于水解(溶液呈酸性)的離子——亞硫酸氫根,磷酸二氫根,草酸氫根HC2O4-
硫酸氫根。
其余多元弱酸的酸式酸根離子均是水解大于電離(溶液呈堿性)
水解大于電離,硫氫根、碳酸氫根;
②.pH 酸<酸式水解的鹽 堿>堿式水解的鹽
③.酸根離子相應(yīng)的酸越弱,其強(qiáng)堿弱酸鹽的堿性越強(qiáng)
如酸性 Al(OH)3NaHCO3 (碳酸根對(duì)應(yīng)的酸為HCO3-)
九、鹽類水解的規(guī)律
有弱才水解,無(wú)弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性。
1.強(qiáng)酸和弱堿生成的鹽水解,溶液呈酸性。
2.強(qiáng)堿和弱酸生成的鹽水解,溶液呈堿性。
3.強(qiáng)酸強(qiáng)堿不水解,溶液呈中性(不一定,如NaHSO4)
4.弱酸弱堿鹽強(qiáng)烈水解。
5.強(qiáng)酸酸式鹽,取決于酸式根離子的電離程度和水解程度的相對(duì)大小
十、酸式鹽
酸式鹽定義: 電離時(shí)生成的陽(yáng)離子(易失電子)除金屬離子【或NH4+(有金屬離子性質(zhì))】外還有氫離子,陰離子(易得電子)為酸根離子的鹽。
1、強(qiáng)酸強(qiáng)堿酸式鹽
只電離不水解的酸式鹽,顯強(qiáng)酸性。如:NaHSO4
2、弱酸強(qiáng)堿酸式鹽
既電離又水解的酸式鹽,酸堿性視其電離和水解的相對(duì)強(qiáng)度而定。
(1)電離>水解
如NaH2PO4,NaHSO4,顯酸性。
(2)電離<水解
如NaHCO3,NaHS,顯堿性。
3、酸式鹽的考察:比較溶液離子濃度,比較溶液酸堿性等問(wèn)題。
鹽類水解原理及應(yīng)用
1.鹽類水解實(shí)質(zhì)
鹽電離出來(lái)的弱酸根或弱堿的陽(yáng)離子跟水電離出來(lái)的微粒H+或OH-生成弱酸或弱堿,從而促進(jìn)水的電離。
2.利用
用純堿溶液清洗油污時(shí),加熱可以增強(qiáng)其去污能力。
在配置易水解的鹽溶液時(shí),如氯化鐵溶液為了抑制水解可加入少量的鹽酸,以防止溶液渾濁。
有些鹽水解可生成難溶于水的氫氧化物成膠體且無(wú)毒,可用作凈水劑,如鋁鹽鐵鹽,明礬(硫酸鋁鉀)。
鹽類水解方程式的書寫規(guī)律
(1)鹽類水解的程度一般遠(yuǎn)小于其逆過(guò)程——中和反應(yīng),所以水解反應(yīng)用可逆符號(hào)表示,生成的產(chǎn)物少,生成物一般不標(biāo)“↓”或“↑”,也不將生成物如H2CO3、NH3·H2O等寫成其分解產(chǎn)物的形式。
(2)鹽類水解的離子反應(yīng)遵循電荷原則,所以陽(yáng)離子水解,H+多余,溶液呈酸性,陰離子水解,OH-多余,溶液呈堿性。
如NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl—)+c(OH—)
如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—)+c(HCO3—)+c(OH—)
(3)多元弱酸相應(yīng)的鹽水解與多元弱酸的電離一樣是分步進(jìn)行的,每一步水解分別用一個(gè)水解離子方程式表示,不能連等,不能合并,每一步的水解程度也與分步電離一樣,呈現(xiàn)大幅下降的趨勢(shì),如Na3PO4的水解依次為:
PO43-+ H2O HPO42-+ OH-
HPO42-+ H2O H2PO4-+ OH-
H2PO4-+ H2O H3PO4+ OH-
(4)多元堿的鹽也是分步水解的,由于中間過(guò)程復(fù)雜,可寫成一步,如:
Al3++3H2O〓 Al(OH)3 + 3H+
(5)多元弱酸的酸式鹽,其酸式根離子在水溶液中既有電離產(chǎn)生H+的可能,又有水解產(chǎn)生OH-的可能,溶液的酸堿性由電離和水解的相對(duì)強(qiáng)弱來(lái)決定,即當(dāng)電離趨勢(shì)大于水解趨勢(shì)時(shí),溶液呈酸性,應(yīng)該用電離方程式來(lái)表示酸性的產(chǎn)生(如NaH2PO4、NaHSO3等),當(dāng)電離趨勢(shì)小于水解趨勢(shì)時(shí),溶液呈堿性,應(yīng)該用相應(yīng)的水解方程式來(lái)表示堿性的產(chǎn)生(如Na2HPO4、NaHCO3、NaHS等)。
鹽類的水解的例題
例1.下列離子反應(yīng)方程式中,不屬于水解反應(yīng)的是
A.NH4++H2O=可逆號(hào)=NH3·H2O+H+
B.NH3·H2O=可逆號(hào)=NH4++OH-
C.HCO3-+H2O=可逆號(hào)=H3O++CO32-
D.AlO2-+2H2O=可逆號(hào)=Al(OH)3+OH-
分析與解答:
B、C選項(xiàng)是電離方程式,水解反應(yīng)后一定有弱酸或弱堿。
答案:B、C
例2.若室溫時(shí),0.1mol/L的鹽NaX溶液的pH=9。則該溶液中起水解的X-占全部的X-的
A.0.01% B.0.09% C.1.0% D.無(wú)法確定
分析與解答:
NaX的水解反應(yīng)為:X- + H2O=可逆號(hào)=HX+OH-,起水解反應(yīng)c(X-)=c(OH—)=1×10-5mol/L,水解率為=0.01%
答案:A
例3.25℃時(shí),相同物質(zhì)的量濃度下列溶液中,水的電離程度由大到小排列順序正確的是( )
①KNO3?、贜aOH ③CH3COO NH4?、躈H4Cl
A.①>②>③>④ B.④>③>①>②
C.③>④>②>① D.③>④>①>②
分析與解答:
①KNO3為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,在水溶液中電離出的K和NO對(duì)水的電離平衡無(wú)影響②NaOH為強(qiáng)堿在水溶液中電離出的OH對(duì)水的電離起抑制作用,使水的電離程度減小③CH3COONH4為弱酸弱堿鹽,在水溶液中電離出的NH和CH3COO均可以發(fā)生水解生成弱電解質(zhì)NH3·H2O和CH3COOH,并能相互促進(jìn),使水解程度加大從而使水的電離程度加大。④NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,在水溶液中電離出的NH可以發(fā)生水解生成弱電解質(zhì)NH3·H2O,促進(jìn)水的電離,但在相同濃度下其水解程度要小于CH3COONH4,該溶液中水的電離程度小于CH3COONH4中的水的電離程度。
答案D
小結(jié):酸、堿對(duì)水的電離起抑制作用,鹽類的水解對(duì)水的電離起促進(jìn)作用。
例4.SOCl2為一種易揮發(fā)的液體,當(dāng)其與水相遇時(shí)劇烈反應(yīng),生成一種能使品紅褪色的氣體寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
分析與解答:
SOCl2中S為+4價(jià),O為-2價(jià),Cl為-1價(jià),當(dāng)其與水相遇時(shí)所生成的使品紅褪色的氣體應(yīng)是SO2,本反應(yīng)不是氧化——還原反應(yīng)。故其反應(yīng)方程式為SOCl2+H2O=SO2+2HCl,本題雖屬于水解反應(yīng),但有別于鹽類的水解,而且根據(jù)題目所述劇烈反應(yīng),可以判斷該反應(yīng)進(jìn)行的徹底故用“=”表示之。
參考練習(xí)
1.常溫下,0.1mol/L的下列溶液中,水的電離程度大小排列順序正確的是
①AlCl3?、贙NO3?、跱aOH ④NH3·H2O
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.③>④>②>① D.①=②=③=④
2.已知0.1mol/LNaHCO3溶液的pH為8.4,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH為11.4,則NaHCO3溶液中由H2O電離出c(OH-)是Na2CO3溶液中由H2O電離出的c(OH-)的
A.3倍 B.1/3倍
C.103倍 D.10-3倍
3.物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液:①Na2CO3?、贜aHCO3?、跦2CO3?、?NH4)2CO3?、軳H4HCO3中c(CO32-)由小到大的排列順序?yàn)?/p>
A.⑤④③②① B.③⑤②④①
C.③②⑤④① D.③⑤④②①
4.下列微粒中,不能促進(jìn)水電離的是( )
A.所有離子中半徑最小的離子
B.含有的電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均與Na+相同,共含有5個(gè)原子核的微粒
C.還原性最弱的非金屬陰離子
D.含有2個(gè)原子核,10個(gè)電子的陰離子
5.能證明醋酸是一種弱電解質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是( )
A.醋和水以任意比例溶解
B.中和10ml 0.1mol/L的CH3COOH須用0.1mol/L 10mlNaOH溶液
C.1mol/L CH3COONa溶液的pH大約是9
D.1mol/L CH3COOH溶液能使石蕊試液變紅
參考答案:
1B
2D
3B
4AD
5 C
一、鹽類水解實(shí)質(zhì)的理解
1.鹽類水解實(shí)質(zhì)是鹽中的弱離子(弱酸的陰離子或弱堿的陽(yáng)離子)與水電離出的H+或OH-生成弱電解質(zhì)(即弱酸或弱堿)從而促進(jìn)了水的電離。
2.鹽溶液水解顯酸性或堿性,也正是由于鹽中的弱離子與水電離出的H+或OH-生成弱電解質(zhì),從而使得溶液中獨(dú)立存在的C(H+)不等于C(OH-)。
3.若鹽水解顯酸性,則溶液中的C(H+)全都來(lái)自于水的電離;
若鹽水解顯堿性,則溶液中的C(OH-)全都來(lái)自于水的電離。
例1:室溫下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液中,由水電離產(chǎn)生的C(OH-)分別為amol/L和bmol/L;則a/b=
解析pH=9的NaOH溶液,水的電離平衡受到抑制,溶液中的OH-主要來(lái)自NaOH,H+來(lái)自于水的電離,所以C(OH-)水=10-9mol/L;
pH=9的CH3COONa溶液,OH-完全來(lái)自于水的電離,即C(OH-)水=10-5mol/L。
答案:1:10000
二、影響鹽類水解程度大小的因素
1.內(nèi)因:即鹽中弱離子與水電離出的H+或OH-結(jié)合生成的弱電解質(zhì)越難電離(電離常數(shù)越小),對(duì)水的電離平衡的促進(jìn)作用就越大,鹽的水解程度就越大。
例2:已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正確的是____
A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)
B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+)
D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
解析根據(jù)“越弱越水解”的原則,NaA的水解比NaB水解程度大,所以溶液中的c(HA)>c(HB),c(A-)
答案:A
2.外因:
(1)溫度:升溫,促進(jìn)水解
水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),所以水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)濃度:
加水,促進(jìn)水解;但對(duì)于水解顯酸性的鹽,酸性下降;對(duì)于水解顯堿性的鹽,堿性下降。
加鹽,水解平衡向正向移動(dòng),但鹽的水解程度下降,對(duì)于水解顯酸性的鹽,溶液的酸性增強(qiáng),對(duì)于水解顯堿性的鹽,溶液的堿性增強(qiáng)。
(3)酸、堿
對(duì)于水解顯酸性的鹽,加酸會(huì)抑制水解,加堿會(huì)促進(jìn)水解;
對(duì)于水解顯堿性的鹽,加堿會(huì)抑制水解,加酸會(huì)促進(jìn)水解;
(4)鹽
水解顯酸性的鹽溶液與對(duì)于水解顯堿性的鹽溶液混合,兩種鹽水解互促水解均顯酸(堿)性的鹽溶液混合,兩種鹽水解一般互相抑制。
例3:比較下列溶液的pH(填“>”、“<”、“=”)
(1)0.1mol/LNH4Cl溶液 0.01mo1/LNH4Cl溶液;
(2)0.1mol/LNa2CO3溶液 0.1mol/LNaHCO3溶液;
(3)25℃、1mol/LFeCl3溶液__80℃、1mol/LFeCl3溶液。
解析(1)NH4Cl溶液越稀,水解程度越大,但酸性減弱;
(2)由于CO32-水解產(chǎn)生HCO3-,HCO3-水解產(chǎn)生H2CO3分子,酸性H2CO3>HCO3-,所以CO32-的水解程度大于HCO3-;