高中化学水解及高中化学书本中的实验装置图

高中化学水解物质与水发生的复分解反应。（例图：碳酸根离子分步水解）由弱酸根或弱碱离子组成的盐类的水解有两种情况：①弱酸根与水中的H+结合成弱酸，溶液呈碱性，如乙酸钠的水溶液：CH3COO-+H2O←═→CH3COOH+OH-②弱碱离子与水中的OH-结合，溶液呈酸性，如氯化铵水溶液：NH4++H2O←═→NH3·H2O+H+生成弱酸（或碱）的酸（或碱）性愈弱，则弱酸根（或弱碱离子）的水解倾向愈强。例如，硼酸钠的水解倾向强于乙酸钠，溶液浓度相同时，前者的pH值更大。弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸根和弱碱离子水解倾向的强弱。例如，碳酸氢铵中弱酸根的水解倾向比弱碱离子强，溶液呈碱性；氟化铵中弱碱离子的水解倾向强，溶液呈酸性；若两者的水解倾向相同，则溶液呈中性，这是个别情况，如乙酸铵。弱酸弱碱盐的水解与相应强酸弱碱盐或强碱弱酸盐的水解相比，弱酸弱碱盐的水解度大，溶液的pH更接近7（常温下）。如0.10mol/L的Na2CO3的水解度为4.2%，pH为11.6，而同一浓度的(NH4)2CO3的水解度为92%，pH为9.3。酯、多糖、蛋白质等与水作用生成较简单的物质，也是水解：CH3COOC2H5+H2O—→CH3COOH+C2H5OH(C6H10O5)n+nH2O—→nC6H12O6某些能水解的盐被当作酸（如硫酸铝）或碱（如碳酸钠）来使用。正盐分四类：一、强酸强碱盐不发生水解，因为它们电离出来的阴、阳离子不能破坏水的电离平衡，所以呈中性。二、强酸弱碱盐，我们把弱碱部分叫弱阳，弱阳离子能把持着从水中电离出来的氢氧根离子，破坏了水的电离平衡，使得水的电离正向移动，结果溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，使水溶液呈酸性。三、强碱弱酸盐，我们把弱酸部分叫弱阴，同理弱阴把持着从水中电离出来的氢离子，使得溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，使溶液呈碱性。四、弱酸弱碱盐，弱酸部分把持氢，弱阳部分把持氢氧根，生成两种弱电解质，再比较它们的电离常数Ka、Kb值的大小（而不是水解度的大小），在一温度下，弱电解质的电离常数（又叫电离平衡常数）是一个定值，这一比较就可得出此盐呈什么性了，谁强呈谁性，电离常数是以10为底的负对数，谁负得少谁就大。总之一句话，盐溶液中的阴、阳离子把持着从水中电离出来的氢离子或氢氧根离子能生成弱电解质的反应叫盐类的水解。还有有机物类中的水解，例如酯类的水解，是酯和水反应（在无机酸或碱的条件下）生成对应羧酸和醇的反应叫酯的水解，还有卤代烃的碱性水解，溴乙烷和氢氧化钠水溶液反应生成乙醇和溴化钠叫卤烷的水解，还有蛋白质的水解，最终产物为氨基酸等等。水解反应（1）含弱酸阴离子、弱碱阳离子的盐的水解，例如：Fe3++3H2O葑Fe(OH)3+3H+，CO32-+H2O葑H2CO3-+OH-（2）金属氮化物的水解，例如：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑（3）金属硫化物的水解，例如：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑（4）金属碳化物的水解，例如：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑（5）非金属氯化物的水解，例如：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl取代反应（水解反应）(有机反应)1.卤代烃在强碱水溶液中水解，例如：CH3CH2-Cl+H-OH→△NaOHCH3CH2OH+HCl2.醇钠的水解，例如：CH3CH2ONa+H2O=CH3CH2OH+NaOH3.酯在酸、碱水溶液中水解，例如：CH3COOCH2CH3+H2O→△H+orOH-CH3COOH+CH3CH2OH4.二糖、多糖的水解，例如淀粉的水解：（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖）5.二肽、多肽的水解，例如H2NCH2CONHCH2COOH+H2O→2H2NCH2COOH6.亚胺的水解ArCH=N-Ph→(H20H+)ArCHO+PhNH2双水解当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解，而水解完全。例如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝，互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀，从而产生大量的泡沫。3(HCO3-)+(Al3+)=3CO2↑+Al（OH）3↓弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解，水解程度增大。有些互促水解反应不能完全进行，有些互促水解反应能完全进行（俗称“双水解反应”）。那么，哪些弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解反应能完全进行呢？由于中学化学教学中往往仅列出能发生“双水解反应”的一些例子让学生记住，学生较难掌握且不能举一反三、灵活运用；本文浅谈互促水解反应完全进行的条件及其推论，揭示其本质，以便该知识能较易被掌握和应用。一.“双水解反应”发生的条件：首先我们来分析Al3+与HCO3–在水溶液中为什么能发生“双水解反应”而Mg2+与CO32–或HCO3–却不能发生“双水解反应”？互相促进水解其水解程度增大,由于Al(OH)3溶解度非常小且H2CO3又不稳定易分解即生成的水解产物能脱离反应体系,根据平衡移动原理水解反应继续向右进行,直至反应完全进行；但Mg(OH)2溶解度比Al(OH)3大些，不容易脱离反应体系，则水解反应进行到一定程度就达到平衡，水解反应不能完全进行。由上不难看出:生成的水解产物脱离反应体系是反应得以完全进行的重要原因.因此,“双水解反应”发生的条件之一是：水解产物是容易脱离反应体系的溶解度非常小物质如：Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体。当然，若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。如：（NH4）2S几乎99.9%水解成NH3·H2O和HS-。综上所述，双水解反应能否完全进行决定于两个因素：1.互相促进水解程度大小（包括物质本性、外界条件等的影响）2.水解产物的溶解度。（物的可溶性，不溶性、微溶性，挥发性、不存在或遇水就分解，这表必须牢记得滚瓜烂熟）二.有关推论及其应用：中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有：Al3+与HCO3–、CO32–、HS-、S2-；Fe3+与HCO3–、CO32–；NH4+与SiO32-等。下面我们思考这样一个问题：Al3+遇到比碳酸还弱的酸的酸根如：ClO-、SiO32-、AlO2-等会不会发生“双水解反应”呢？根据以上条件，答案是肯定的。实际上，由于Al(OH)3、Fe(OH)3溶解度非常小，比碳酸稍强的酸的酸根与Fe3+、Al3+也能发生“双水解反应”。1.问题：相同体积的c（H+）=0.001mol/L的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应，为什么弱酸溶液会产生较多的氢气？答：产生氢气的量由氢离子物质的量决定。弱酸部分电离，光电离的就与强酸一样多，还有没电离的呢。2.如何理解高中化学盐类水解，电离平衡与水解平衡?盐类水解，就是盐里面的弱离子与水电离出来的H+或OH-反应（属于可逆反应，所以有一个水解平衡），从而影响了水的电离平衡，具体讲：盐类水解促进了水的电离平衡。例题：漂白粉在溶液中存在下列平衡：ClO-+H20=HClO+OH-（可逆），下列措施能提高其漂白效率的是：A.加水，B通入CO2，C通入SO2答案：BABC都解释一下吧理解：搞清楚漂白粉的本质是靠HClO，作用机理是氧化。别的都不好使A加水没用，第一本来就有很多水了，再加水对反应的影响不大。第二，加水稀释了浓度反而漂白效率变低。得不偿失。B,加入CO2既可以理解为强酸制备弱酸，由较强的H2CO3制备了较弱的HClO.也可以认为CO2和OH-反应，促使平衡右移。生成更多HClO效果增加C,看起来SO2和CO2差不多，但是SO2有还原性和HClO反应，消耗了HClO，也是得不偿失。实验装置图过滤一贴二低三靠。仪器：普通漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）蒸发仪器：蒸发皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯操作要领：（1）蒸发皿中液体的量不得超过容积的2/3.（2）蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，以防止局部温度过高而使液体飞溅。（3）当加热至(大量)固体出现时，应停止加热利用余热蒸干。（4）不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。（5）坩埚钳用于夹持蒸发皿。3、蒸馏仪器：蒸馏烧瓶，温度计，冷凝管，牛角管，酒精灯，石棉网，铁架台，锥形瓶，橡胶塞操作要领：（1）在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸。（2）温度计水银球的位置应与支管口下端位于同一水平线上。（3）蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3，也不能少于1/3。（4）冷凝管中冷却水从下口进，上口出。分液和萃取仪器：分液漏斗、铁架台、烧杯操作要领：液体分层后，将分液漏斗上的玻璃塞打开（或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔），再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿烧杯壁流下。上层液体从分液漏斗上口倒出。一定物质的量浓度溶液的配制仪器：托盘天平、××mL容量瓶、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管操作步骤：容量瓶检漏：向容量瓶内加入多量的水后倒置容量瓶，并观察容量瓶口处是否漏出液体。若不漏，将瓶塞旋转1800，再按刚才操作检查是否漏出液体。若不漏，则容量瓶的瓶塞与瓶口的密封性合格。用NaOH固体配制250mL1.0mol/LNaOH溶液为例⑴计算：所需NaOH的质量为：1.0mol/L×0.25L×40g/mol=10.0g⑵称量：用托盘天平在烧杯中迅速称量10.0gNaOH固体⑶溶解：取适量蒸馏水注入烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌使之完全溶解，冷却至室温⑷转移：用玻璃棒引流将烧杯中溶液转移入250mL容量瓶⑸洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2～3次，将洗涤溶液一并转移入容量瓶⑹定容：继续加蒸馏水至离刻度线2～3cm时，改用胶头滴管滴加到凹液面最低处与刻度线相切⑺塞紧瓶塞，摇匀，装瓶，贴好标签。7、铁粉与水蒸气反应8、鉴别碳酸钠和碳酸氢钠14、Fe3+离子的检验