论化学高考热点
2016-05-14邵磊
邵磊
摘要:盐类的水解是高中化学中的重要知识点,同时也是高考中经常要考查的知识点。为此,本文就有关盐类水解的定义、实质、规律、影响因素、应用等有关知识加以阐述,以期和广大教师与同学们交流,加深对盐类水解知识的理解与掌握。
关键词:盐类水解;高中化学;高考热点
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)03-0089
《盐类的水解》位于选修四第三章第三节。高考考试大纲和考试说明中必考内容都有明确要求:了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。这一节既是高中化学的重点,又是高中化学的难点,同时也是高考的热点。笔者现对盐类的水解一节进行详细分析,以期和广大教师与同学们交流。
一、盐类水解的定义
在溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。认真理解、体会定义,可以进一步知道盐类水解的实质。
二、盐类水解的实质
盐电离出的离子与水电离出的离子反应生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。注意:发生水解的盐溶液里同时存在两个平衡:水的电离平衡和盐的水解平衡。
三、盐类水解的类型
根据盐类的不同,可分为:强酸强碱盐(不水解);强酸弱碱盐;强碱弱酸盐;弱酸弱碱盐。
1. 强酸弱碱盐。如:NH4Cl的水解离子方程式: NH4++ H2O■ NH3。H2O + H+强酸弱碱盐的水溶液一定显酸性。2. 强碱弱酸盐。如:CH3COONa的水解离子方程式:CH3COO-+H2O=可逆= CH3COOH+OH-强奸弱酸盐的水溶液一定显碱性。3. 弱酸弱碱盐。如:CH3COONH4的水CH3COO-+NH4++H2O=可逆=CH3COOH+ NH3*H2O CH3COONH4水溶液显中性。如:NH4F的水NH4++F-+ H2O=可逆=NH3*H2O+HF NH4F的水溶液显酸性。如:NH4ClO的水解离子方程式;NH4++ClO-+H2O=可逆= NH3*H2O+HClONH4ClO的水溶液显碱性。弱酸弱碱盐的酸碱性和阴离子与阳离子有关。4. 多元弱酸或多元弱碱形成的盐的水解。多元弱酸或多元弱碱形成的盐的水解是分步进行的,一般第一步进行的程度最大,第二步甚至更多步的水解程度就很弱了。如:Na2CO3的水。第一步程度很大: CO3^2-+H2O =可逆=HCO3-+OH-;第二步程度很小:HCO3- +H2O =可逆=H2CO3+OH-
【注意】:大部分的盐的水解都不能进行彻底,所以一般盐的水解都要是可逆符号;水解度较大的盐有Al2S3可认为几乎双水解彻底。
【以上都是一种盐中的离子水解】
【第二种情况】:另外,还有两种盐中,分别有弱酸根离子和弱碱根离子,也会互相促进,发生双水解。
如:NaHCO3和AlCI3两种盐,如果把它们的溶液相混合,则会发生双水解,水解离子方程式如下:3HCO3-+Al3+ ■ Al(OH)3↓ + 3CO2↑
注意:Al3+和HCO3-双水解较彻底,可以用“ ■ ”而不用“可逆符号”
另外,所有的水解过程中一定有水参加,但是由于该水解反应,生成物中有水,可以和反应物中的水刚好相互抵消,但方程式中没有水出现并不表明没有水参加。
【附】
(1)常见的弱酸根离子:SO32-;HSO3-;CO32-;HCO3-;PO43-;HPO42-;ClO-;S2-;HS-;CH3COO-;SCN-;F-;AlO2-;C6H5O(苯酚根);NO2-(亚硝酸根)
常见弱酸的酸性排序:
H2SO3>H3PO4> HF >HCOOH>C6H5-COOH>CH3COOH>
亚硫酸 磷酸 氢氟酸 甲酸 苯甲酸 醋酸
H2CO3 > H2S > HClO>C6H5-OH>HAlO2
碳酸 氢硫酸 次氯酸 苯酚 偏铝酸
(2)常见的弱碱离子:NH4+;Cu2+;Fe2+;Fe3+;Al3+,其中碱性排序:Fe(OH)2 > Fe(OH)3 > Cu(OH)2 > NH3*H2O > Al(OH)3
四、盐类水解的规律
1. 有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,都弱都水解。并不是所有的盐都能水解。若能水解的话,盐必须是强酸弱碱盐、强碱弱酸盐或弱酸弱碱盐;而具体水解的离子则是弱碱的阳离子或是弱酸的阴离子。
2. 越弱越水解。电解质的电离程度越小,其离子水解的程度就越大。电解质的电离程度越大,其离子水解的程度就越小。
五、影响盐类水解的因素
1. 内因:由于弱电解质的电离较微弱,且该过程可逆,是一个动态平衡;因此其电离出的离子就会水解,建立一个水解平衡。
2. 外因:温度、浓度、溶液酸碱性的变化
(1)温度越高,水解程度越大(越热越水解)。盐的水解是酸碱中和反应的逆反应。由于中和反应放热,故盐的水解是一个吸热过程。因此,温度升高,该动态平衡向吸热(水解)的方向移动。(2)浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)。(3)加入其他物质,可抑制或促进水解(具体看水解平衡是否移动及移动的方向)。
六、盐类水解方程式的书写
1. 一般来说,盐类水解的程度不大,是中和反应的逆反应,由于中和反应趋于完成,所以盐类的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“ ■ ”,而是写“■”。由于盐类的水解程度一般都很小,通常不生成沉淀和气体,因此盐类水解的离子方程式中一般不标“↓”或“↑”的气标,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
2. 多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的,且以第一步水解为主,例如Na2CO3的水解:第一步: CO32-+H2O■HCO3-+ OH-;第二步:HCO-+ H2O■H2CO3+OH-。多元弱碱的阳离子水解复杂,可看做一步水解,例如Fe3+的水解:Fe3++3H2O■Fe(OH)3+3H+。
3. 多元弱酸的酸式酸根离子既有水解倾向又有电离倾向,以水解为主的,溶液显碱性;以电离为主的溶液显酸性。例如:HCO3-、HPO42-在溶液中以水解为主,其溶液显碱性;HSO3-、H2PO4-在溶液中以电离为主,其溶液显酸性。
4. 能发生双水解的离子组,一般来说水解都比较彻底,由于不形成水解平衡,书写时生成物出现的沉淀、气体物质要标明状态,即标上“↓”“↑”符号,中间用“■”连接,如NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合:
Al3++ 3HCO3- ■ Al(OH)3↓+ 3CO2↑,和此类似的还有:Al3+ 与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SiO32-、AlO2-;Fe3+ 与CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-;NH4+ 与SiO32-、AlO2-等。注意一定要利用电荷守恒将其配平,看反应物中是否需要加水。
七、盐类水解的应用
1. 溶液酸碱性的判断
(1)单一盐溶液
①正盐溶液的酸碱性符合“谁强显谁性,同强显中性”规律。即溶液的酸碱性和水解程度相对较小(或不水解)的离子保持一致。如:NH4Cl、NaHCO3、CH3COONH4的溶液分别显酸性、碱性、中性和中性。②若是强碱的酸式盐,其溶液的酸碱性,取决于酸式根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(2)混合溶液
①酸与盐:如等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液。由于一般情况下,电离都是大于水解的程度,所以显酸性。②酸与碱混合:需要具体计算,根据计算结果具体分析。
2. 盐溶液的配置与保存
(1)在配制FeCl3、Al(NO3)3、CuSO4、SnCl2等溶液时,为抑制水解,常先将盐溶于其对应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。(2)Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等碱性溶液不能贮存在玻璃塞的试剂瓶中,就是防止SiO2与它们水解产生的OH-反应。(3)有些盐会完全水解,如硫化铝遇水发生完全水解,因此不能在湿态下获得硫化铝,只能由单质直接反应制取。
3. 分析某些盐溶液不能用蒸发结晶法获得的原因
(1)金属阳离子易水解的挥发性强酸盐溶液蒸干后得到氢氧化物,继续加热后得到金属氧化物,如FeCl3、AlCl3溶液蒸干灼烧得到的是Fe2O3、 Al2O3而不是FeCl3、AlCl3固体。(2)金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐溶液蒸干后得到原溶质,如Al2(SO4)3等。(3)阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3等溶液蒸干后可得到原溶液。(4)阴阳离子均易水解,此类盐溶液蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2CO3等。(5)不稳定化合物的水溶液,加热时在溶液中就能分解,也得不到原溶质。如Ca (HCO3)2溶液,蒸干后得到CaCO3。(6)易被氧化的物质,其溶液蒸干后得不到原溶质,如FeSO4、Na2SO3等,蒸干后得到其氧化产物Fe2(SO4)3、Na2SO4等。
4. 其他应用
(1)判断盐对应酸的强弱。若前者PH值大于后者,则酸性:HA 总之,要深度把握盐类的水解,重在理解本质和灵活运用,需要同学们有严密的思维。要考虑清楚是否有水解,是谁水解;有时又要考虑电离,同时还要注意电离和水解的相互影响,甚至有外界因素的影响。本文对盐类的水解进行了全面的分析,希望对大家有所帮助。 (作者单位:四川省巴中市恩阳中学 636600)