高中化学 32 盐类的水解

定义

盐类水解是指在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的\(H^{+}\)或\(OH^{-}\)结合生成弱电解质的反应.

条件

盐必须溶于水.

盐必须能电离出弱酸根离子或弱碱阳离子.

实质

生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,促进水的电离平衡发生移动.

规律

谁弱谁水解,谁强显谁性:强酸强碱盐不水解,溶液呈中性,如\(NaCl\)、\(KNO_{3}\)等;强酸弱碱盐,弱碱阳离子水解,溶液呈酸性,如\(NH_{4}Cl\)、\(Al_{2}(SO_{4})_{3}\)等;强碱弱酸盐,弱酸根离子水解,溶液呈碱性,如\(CH_{3}COONa\)、\(Na_{2}CO_{3}\)等.

无弱不水解:如果盐的组成中没有弱酸根离子或弱碱阳离子,该盐就不会发生水解反应,溶液呈中性,如\(NaCl\)、\(KNO_{3}\)等.

都弱都水解:弱酸弱碱盐中的弱酸根离子和弱碱阳离子都会发生水解,溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱,如\(CH_{3}COONH_{4}\),醋酸和一水合氨的电离程度相近,溶液接近中性.

越弱越水解:组成盐的酸根对应的酸越弱,或阳离子对应的碱越弱,水解程度越大,溶液的\(pH\)变化越大。例如,酸性\(H_{2}CO_{3}\gt HClO\),则\(NaClO\)的水解程度大于\(Na_{2}CO_{3}\),同浓度的\(NaClO\)溶液的碱性比\(Na_{2}CO_{3}\)溶液强.

越热越水解:水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡向右移动,水解程度增大.

越稀越水解:加水稀释盐溶液,水解平衡向右移动,水解程度增大,但溶液中离子浓度一般会减小.

特点

反应可逆:水解反应和中和反应处于动态平衡,水解进行程度很小,一般用可逆符号表示,如\(CH_{3}COO^{-}+H_{2}O\rightleftharpoons CH_{3}COOH + OH^{-}\).

吸热反应:水解反应为吸热反应,升高温度有利于水解反应的进行.

电离为主,水解为辅:盐类溶解于水,以电离为主,水解为辅,只有少数离子的水解程度较大.

多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主:例如\(CO_{3}^{2-}\)的水解:\(CO_{3}^{2-}+H_{2}O\rightleftharpoons HCO_{3}^{-}+OH^{-}\)(第一步水解为主),\(HCO_{3}^{-}+H_{2}O\rightleftharpoons H_{2}CO_{3}+OH^{-}\).

影响盐类水解平衡的因素

内因:盐本身的性质是影响水解平衡的主要因素。组成盐的酸根对应的酸越弱,或阳离子对应的碱越弱,水解程度越大.

外因 :

温度:水解反应为吸热反应,升温平衡右移,水解程度增大。例如,加热\(CH_{3}COONa\)溶液,溶液的碱性增强。

浓度:加水稀释,促进水解,但溶液中离子浓度一般会减小;加盐,水解平衡向正向移动,但盐的水解程度下降,对于水解显酸性的盐,溶液的酸性增强,对于水解显碱性的盐,溶液的碱性增强。

溶液的酸碱度:加入酸或碱能促进或抑制盐类的水解。例如,水解呈酸性的盐溶液,若加入碱,就会中和溶液中的\(H^{+}\),使平衡向水解的方向移动而促进水解;若加入酸,则抑制水解。同种水解相互抑制,不同水解相互促进。

盐类水解的应用

判断盐溶液的酸碱性:根据盐类水解的规律,可以判断盐溶液的酸碱性,如\(NH_{4}Cl\)溶液显酸性,\(CH_{3}COONa\)溶液显碱性.

比较溶液中离子浓度大小:如醋酸钠溶液中,钠离子不水解,浓度最高,醋酸根微弱水解,浓度第二,水电离出的氢离子氢氧根一样多,但由于醋酸根与氢离子结合,导致氢离子浓度最低,即\(c(Na^{+})>c(CH_{3}COO^{-})>c(OH^{-})>c(H^{+})\).

解释生活和生产中的一些化学现象:如明矾净水,是因为铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可以吸附水中的悬浮杂质;纯碱作洗涤剂,是因为加热促进其水解,碱性增加,去污能力增强.

配制易水解的盐溶液:如配制\(FeCl_{3}\)溶液时,为了防止\(Fe^{3+}\)水解,应将\(FeCl_{3}\)先溶于盐酸,再加水稀释.

制备胶体:如向沸水中滴加\(FeCl_{3}\)溶液,并加热至沸腾以促进\(Fe^{3+}\)水解,可制备\(Fe(OH)_{3}\)胶体,化学方程式为\(Fe^{3+}+3H_{2}O\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}Fe(OH)_{3}(胶体)+3H^{+}\).

离子共存问题:一些离子会因为水解相互促进而不能大量共存,如\(Al^{3+}\)与\(CO_{3}^{2-}\)、\(HCO_{3}^{-}\)、\(S^{2-}\)等会发生完全双水解反应,离子方程式为\(2Al^{3+}+3CO_{3}^{2-}+3H_{2}O=\!=\!=2Al(OH)_{3}\downarrow+3CO_{2}\uparrow\).

盐溶液蒸干产物的判断:如\(FeCl_{3}\)溶液蒸干后得到\(Fe(OH)_{3}\),故蒸干时应通入\(HCl\);\(Na_{2}SO_{4}\)溶液蒸干后得到原溶质;\((NH_{4})_{2}S\)溶液蒸干后得不到任何物质;\(Na_{2}SO_{3}\)溶液蒸干后得到\(Na_{2}SO_{4}\)固体;\(NaHCO_{3}\)溶液蒸干后得到\(Na_{2}CO_{3}\)固体.

化学基础

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