盐类的水解知识的深层次分析与把握

1、盐类的水解知识的深层次分析与把握 一、影响水解的条件分析 盐类的水解是一个平衡体系，平衡状态的共同特点是反应不能向某一方向进行到底，改变条件，平衡发生移动，最终达到新条件下的平衡状态，平衡时各物质的浓度不再发生变化。那么影响平衡的条件有哪些呢？影响盐类水解的因素有内因和外因。 内因:盐本身的性质 (1)弱碱越弱,其阳离子的水解程度就越大,溶液酸性越强 (2)弱酸越弱,其阴离子的水解程度就越大,溶液碱性越强 盐的水解规律是：“无弱不水解，有弱即水解，越弱越水解，谁强显谁性”。 下面我们重点进行分析外因（外界条件）对盐类水解的影响： 酸碱盐水 分别从浓度、温度、压强、酸碱性、盐等因素分析外界条件对

2、盐类水解平衡的影响。 以FeCl3溶液为例进行分析：Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+改变条件 移动方向 n(H+)pH水解程度 现象 温度 升温 增大 棕黄色变深 浓度 加H2O 增大 棕黄色变浅 加FeCl3(s) 减小 棕黄色变深 酸 通HCl(g) 减小 棕黄色变浅 碱 加NaOH 增大 产生红褐色沉淀 金属 加Mg粉 增大 棕黄色变深 盐 加NaHCOsub3 增大 产生无色气体，生成红褐色沉淀。（互相促进水解） 加AlCl3固体 （不确定） 减小 棕黄色变浅 （互相抑制） 加NaCl固体 不影响 不变 不变 不变 不变 注意：浓度的影响。加水稀释盐类水解向何方移动？我们分别从

3、定性、定量的角度进行分析。 定性分析：H2O在平衡体系中的作用有两种，做反应物和溶剂。H2O作为反应物是纯液体，浓度是定值，但盐加水稀释后FeCl3、Fe(OH)3、3HCl浓度均减小，所以生成物两种物质浓度减少，而反应物一种物质浓度减少，所以，生成物浓度减少的多，依据勒沙特列原理，平衡向水解方向移动，故而，稀释促进盐类的水解。 定量分析：水解常数K=c(Fe(OH)3)c3(HCl)/c(FeCl3) 达平衡时K只与T有关，与FeCl3溶液浓度无关。当加水稀释时至原溶液体积的2倍时，FeCl3、Fe(OH)3、3HCl浓度均为原浓度的一半，此时浓度商Qc=c(Fe(OH)3)/2c3(HCl

4、) /8 c(FeCl3)/2=K/8sub3溶液的PH值大小，因为CH3COO-水解后生成CH3COOH， HCO3- 水解后生成H2CO3，酸性CH3COOH H2CO3，故而CH3COO-水解程度sub3溶液强，PH值大。 此类是常见的题目，将比较盐溶液的PH值大小转化为比较水解水解后生成的弱酸或弱碱的相对强弱，从而得出结论。 2.NaHCOsub3溶液显碱性的原因。 因为电离：HCO3- H+ CO32-程度小；而水解HCO3-+H2O H2CO3 +OH-程度大， c(H+)sub3、NaHS、Na2HPO4，它们的酸式根电离小于水解，故溶液显碱性。 3.判断离子是否共存 若离子相互

5、之间发生反应，包括氧化还原反应、酸碱中和、复分解反应、互相促进水解反应等，只要能发生反应，则不能大量共存。如：Fe3+与 HS-(或S2-)相遇发生氧化还原反应，Al3+ 、Fe3+与HCO3-（或CO32-）、AlO2-、ClO-；NH4+与AlO2-相遇因为有沉淀生成，所以水解到底，不可大量共存。但CH3COO与NH4+；CO32-与NH4+；HCO3-与NH4+虽然相互促进水解，但水解离子的浓度远远小于未水解的离子浓度，故仍然能大量共存。 需注意的是：HCO3-与AlO2-不能大量共存，AlO2-水解使溶液显碱性，含HCO3-的溶液中HCO3- 即水解又电离，当含HCO3-的溶液加入到含

6、AlO2-的溶液中时， AlO2-溶液中的OH-与HCO3-电离产生的H+中和，从而促进HCO3-的电离和AlO2-的水解生成Al(OH)3，发生反应表示为AlO2-+HCO3-+H2O= Al(OH)3+ CO32-，所以HCO3-与AlO2-不能大量共存。 例：已知0.1 molL1的NaHCOsub3溶液的pH=8，同浓度的NaAlO2溶液的pH=11，将两种溶液等体积混合，并且发生了反应，可能较大量生成的物质是（BC） A.CO2 B.Al(OH)3 C.CO32- D.Al3 4.金属与盐溶液反应 例：写出下列反应方程式Na放入CuSO4溶液中，Mg放入FeCl3、NH4Cl溶液中，

7、Al放入CuSO4溶液中。 答案：2Na+2H2O+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2+ H2 3Mg+2FeCl3+6H2O=3MgCl2+2Fe(OH)3+3 H2 Mg +2NH4Cl =MgCl2+2 NH3+H2 2Al+3CuSO4=3Cu+ Al2(SO4)3金属与盐溶液反应即要考虑到金属的活泼性又要考虑盐是否水解，根据金属活动顺序表归纳如下：Na放入盐溶液中，Na先于水反应，生成的NaOH再与盐发生复分解反应；Mg放入显酸性的盐溶液中，则Mg与盐水解产生的酸反应，这是主要的反应，从而促进盐类的水解；同时也有Mg与不活泼金属盐的直接置换反应。例如：Mg与CuSO4溶液反应

8、的产物有Cu、H2、Cu(OH)2 、MgSO4，上述两个反应都有，讲课时按主要的反应反应来讲；Al放入显酸性的盐溶液中，主要是置换反应，但 Al与盐水解产生的酸反应也发生，但是次要的，讲课时可以不讲；在金属活动顺序表中Al以后的金属与盐溶液发生置换反应。 作为教师，在讲课时不要把边缘性的问题绝对化，但一定要明确告诉学生按主要的反应来解题；若是探究实验，则以实验事实为基础进行分析。 5.加热蒸干盐溶液 对于挥发性酸的盐加热蒸干如FeCl3、CuCl2 、AlCl3溶液，因受热促进水解，生成的HCl挥发，故而水解进行到底，蒸干分别得到Fe(OH)3、Cu(OH)2、Al (OH)3；若蒸干后再灼

9、烧分别得到Fe2O3、CuO、Al2O3。 若要得到原溶质，则要在HCl气流中加热，抑制上述盐类的水解，即可得原溶质。 而对于不挥发性酸的盐则加热蒸干后仍然得原溶质，如Fe2(SO4)3、Cu SO4、Al 2(SO4)3溶液，蒸干后分别得原溶质。Na2CO3溶液中CO32-水解得HCO3-，加热时CO32-水解程度增大，随着生成的HCO3-与生成的OH-浓度的增大，两者中和又得到CO32-，而此时水不断蒸发，故Na2CO3溶液蒸干仍然得原溶质Na2CO3。NaHCOsub3溶液加热蒸干得Na2CO3。 特别注意：NaHCOsub3溶液加热时的情况。 一般资料都认为NaHCOsub3溶液中HC

10、O3-水解的程度小，并且NaHCOsub3在1500C时才分解，此时水蒸发后仍然得NaHCOsub3固体。那么实际情况怎样呢？看下面的实验： （1）实验 取一支大试管，向其中加入常温下的3ml饱和NaHCOsub3溶液，试管口用带导管的橡皮塞塞紧，并固定在铁架台上。加热NaHCOsub3溶液，开始气泡极少，至沸腾时，产生大量气体。将产生的气体通入盛有5mL澄清石灰水的小试管中，半分钟内，观察到澄清石灰水变浑浊。 由实验可知，加热NaHCOsub3溶液至沸腾，有CO2气体产生。显然，CO2气体来源于NaHCOsub3的分解。为什么NaHCOsub3在溶液中加热会分解呢？ (2）理论分析 NaHC

11、Osub3在溶液中电离出的HCO3-为二元弱酸的酸式根离子，因此在溶液中存在，电离平衡：HCO3- CO32-+ H+ 水解平衡：HCO3-+H2O H2CO3OH- 由、加和可得总平衡： 2HCO3- CO32-+CO2+H2O 加热至沸腾，由于CO2气体逸出，平衡向右移动，就造成了NaHCOsub3的分解。即在溶液中存在反应：2NaHCOsub3=Na2CO3+CO2+H2O (3）结论：由实验及理论分析可知，NaHCOsub3不仅在固态时加热易分解，在溶液中加热至沸腾也能分解。教学时要注意严谨性，有些边缘性的问题，最好自己先做做实验，以事实来说明问题，以免对学生形成误导。(选自中学化学2

12、003年第3期)但是，这些边缘性的问题，在高考命题时是避开的，所以，教学中不用过渡强调。 四、溶液中离子浓度大小的比较 1.一种盐溶液中各种离子浓度相对大小 当盐中阴、阳离子等价时 实例：a.CH3COONa溶液：c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)b.NH4Cl 溶液：c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)当盐中阴、阳离子不等价时。 要考虑是否水解，水解分几步，如多元弱酸根的水解，则是“几价分几步，为主第一步”，实例Na2S水解分二步： S2-+H2O HS-+OH-（主要） HS-+H2O H2S+OH-（次要） 各种离子浓度大小顺序为：c(Na+)c(S2-)

13、c(OH-)c(HS-)c(H+)2.混合溶液中离子浓度的相对大小 若是混合溶液，首先看溶质之间是否能发生反应，若能反应，则分析反应后溶液中成分的离子浓度；若不反应则直接进行分析。 若等浓度的弱酸和弱酸盐、弱碱和弱碱盐混合，则一般弱电解质的电离程度盐的水解程度，溶液显示弱电解质的性质。 如等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合液中离子浓度大小的关系为： c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)等浓度的NH3H2O和NH4Cl的混合液中：c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)特例：等浓度的HCN和NaCN混合液，HCN弱电解质的电离程度sub3溶液中水电离的c(H

14、+)与c(OH-)的守恒式。 因为HCO3- 电离平衡： HCO3- H+ CO32- ，HCO3-电离产生的H+与CO32-浓度相等； HCO3-又有水解平衡：HCO3-+H2O H2CO3OH- ，水电离产生的H+被HCO3-结合生成了H2CO3，又因为溶液显碱性，所以溶液中的c(OH-)= c(H+)+c(H2CO3)-c(CO32-)，此等式也可以由NaHCOsub3的电荷守恒与物料守恒式进行相减得到。 【练习】：写出NaHS溶液中的三个守恒式。 六、盐与盐溶液反应的情况分析 两种盐溶液混合时，发生的反应可以有三种情况，复分解反应、氧化还原反应、两种盐互相促进的水解反应，那么当两种盐相

15、遇时，究竟发生哪种反应呢？首先分析两种盐相遇时能否发生氧化还原反应，若能，则优先发生氧化还原反应；若不能，则比较复分解反应与两种离子互相促进的水解反应相互比较，哪个反应的生成物更难溶于水，就发生哪种反应。 例如：写出下列反应的方程式 氯化铁溶液与硫化钠溶液混合 硫酸铜与硫化钠溶液混合 硝酸银溶液与氯化钠溶液混合 硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合 分析：FeCl3溶液中的Fe3+与Na2S溶液中的S2-能互相促进水解，但由于Fe3+具有较强的氧化性，S2-具有较强的还原性，两者相遇时优先发生氧化还原反应。CuSO4溶液中的Cu2+与Na2S溶液中的S2-能互相促进水解生成Cu(OH)2，也能发生复分

16、解反应生成CuS，此时由于溶解度S(CuS)sub3溶液中HCO3-相遇时，Al3+与HCO3-互相促进水解，故而发生互相促进的水解反应，生成Al(OH)3同时放出CO2。反应方程式如下： 2FeCl3+Na2S= 2FeCl2+ S+2NaCl； 或2FeCl3+3Na2S（过量）= 2FeS+ S+6NaClCuSO4+Na2S=CuS+ Na2SO4AgNO3+ NaCl = NaNO3+AgCl Al2(SO4)3+ 6NaHCO3=2Al(OH)3+6CO2+3Na2SO4两种离子互相促进到底的水解反应还有FeCl3溶液与NaHCOsub3溶液、Na2CO3溶液；AlCl3与NaAl

17、O2溶液混合等，离子方程式为： Fe3+3HCO3-= Fe(OH)3+ 3CO2； 2Fe3+3CO32-+3H2O= 2Fe(OH)3+ 3CO2； Al3+3AlO2-+3H2O=4Al(OH)3 需要注意的是：酸根中有氢无水，无氢则加水。再有两种离子互相促进的水解反应，因生成物中无离子，因而配平时常用电荷守恒法。 七、高考链接 1.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A.室温下,向0.01 molL-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)c(SO42-)c(NH4+)c(OH-)=c(H+)B.0.1 molL-1 NaHCOsub3溶液:c(Na+)

18、c(OH-)c(HCO3-)c(H+)C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)D.25时,pH=4.75浓度均为0.1 molL-1的CH3COOHCH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)c(CH3COOH)+c(H+)解析 A选项中溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),此时还涉及到反应顺序问题，OH-先中和H+后与NH4+反应。据电荷守恒原理有:c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+2c(SO42-)所以c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)由于NH4+水解使c(NH4+)c(SO42-),A正确

19、B选项中NaHCOsub3溶液显碱性,但c(OH-)比c(HCO3-)小,B不正确 C选项中在Na2CO3溶液中,由质子守恒得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)所以c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3),C正确 D选项中pH=4.75,说明c(H+)c(OH-)，又c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)所以c(Na+)c(CH3COOH)结合c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)得c(CH3COOH)+c(H+)c(H+)c(OH-)c(ClO-)C.等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c(Na+)

20、=c(CH3COO-)D.Na2CO3溶液中:c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)解析:A氯水中,c(Cl2)= 1/2 c(ClO-)+c(Cl-)+c(HClO),且c(H+)c(Cl-),AB均不正确;等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合,得到醋酸钠溶液,由于CH3COO-水解,使c(Na+)c(CH3COO-),C不正确 答案:D2.(2010江苏)常温下,用0.1000 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 molL-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示下列说法正确的是( ) A.点所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.点所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.点所示溶液中:c(Na+)c(