盐类水解

盐类水解,盐溶液中的离子跟水所电离出来的或结合生成弱电解质的反应。

盐类水解反应可以看作是酸碱中和反应的逆反应,特点有反应可逆、程度微弱、吸收热量。盐类水解规律为:谁弱谁水解, 谁强显谁性;无弱不水解, 都弱都水解;越弱越水解, 越热越水解。

盐类水解

1.定义:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱电解质的过程叫做盐类的水解。

2.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。

3.实质:弱电解质的生成,破坏了水的电离,促进水的电离平衡发生移动的过程。

4.规律:难溶不水解,有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性(适用于正盐),同强显中性,弱弱具体定;越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。

(即盐的构成中出现弱碱阳离子或弱酸根阴离子,该盐就会水解;这些离子对应的碱或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH变化越大;水解后溶液的酸碱性由构成该盐离子对应的酸和碱相对强弱决定,酸强显酸性,碱强显碱性。)

5.特点:

(1)水解反应和中和反应处于动态平衡,水解进行程度很小。

(2)水解反应为吸热反应。

(3)盐类溶解于水,以电离为主,水解为辅。

(4)多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。

6.盐类水解的离子反应方程式

因为盐类的水解是微弱且可逆的,在书写其水解离子反应方程式时应注意以下几点:

(1)应用可逆符号表示,

(2)由于盐类的水解程度通常很小,因此在书写水解离子方程式时不标「↓」「↑」,但是如果存在双水解的情况,通常需要标注「↓」「↑」,且可逆符号要换成等于号。

(3)多元弱酸根的水解分步进行且步步难,以第一步水解为主。

7.水解平衡的因素

影响水解平衡进行程度最主要因素是盐本身的性质。

①组成盐的酸根对应的酸越弱,水解程度越大,碱性就越强,PH越大;

②组成盐的阳离子对应的碱越弱,水解程度越大,酸性越强,PH越小;

外界条件对平衡移动也有影响,移动方向应符合勒夏特列原理,下面以NH4+水解为例:

①.温度:水解反应为吸热反应,升温平衡右移,水解程度增大。

②.浓度:改变平衡体系中每一种物质的浓度,都可使平衡移动。盐的浓度越小,水解程度越大。

③.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。(酸式水解——水解生成H+;碱式水解——水解生成OH-)

盐类水解

(一).以NH4+ + H2O=可逆号=NH3·H2O+ H+ 为例:

(二)以CH3COO- + H2O=可逆号=CH3COOH + OH- 为例:

(以NaHCO3水解为例,HCO3-既水解又电离)

NaHCO3溶液中存在Na+,H+,OH-,HCO3-,CO32-,H2CO3

①.电荷守恒——溶液中所有阳离子带的正电荷等于所有阴离子带的负电荷(即溶液呈电中性)

c(Na+)+c(H+)===c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)

②.物料守恒(原子守恒)——溶液中某些离子能水解或电离,这些粒子中某些原子总数不变,某些原子数目之比不变

n(Na):n(C)==1:1 所以 c(Na+)===c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)

③.水的电离守恒(质子守恒)(也可以由上述两式相减得到,最好由上述两式相减得到)

c(H+)+c(H2CO3)===c(OH-)+c(CO32-)

如纯碱溶液中c(H+)水=c(OH-)水

c(H+)水=c(HCO3-)+2c(H2co3)+c(H+)

所以c(OH-)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)

双水解反应——一种盐的阳离子水解显酸性,一种盐的阴离子水解显碱性,当两种盐溶液混合时,由于H+和OH-结合生成水而相互促进水解,使水解程度变大甚至完全进行的反应。

①.完全双水解反应

离子方程式用==表示,标明↑↓,离子间不能大量共存

种类:Al3+与CO32- HCO3- S2-,HS-,亚硫酸氢根,偏铝酸根

Fe3+与CO32- HCO3-

2Al3++3S2-+6H2O===Al(OH)3↓+3H2S↑

②.不完全双水解反应

离子方程式用可逆符号,不标明↑↓,离子间可以大量共存

种类:NH4+与CO32- HCO3- S2-,HS-,CH3COO-等弱酸根阴离子

③.并非水解能够相互促进的盐都能发生双水解反应

有的是发生复分解反应——Na2S+CuSO4===Na2SO4+CuS↓

有的是发生氧化还原反应——2FeCl3+Na2S===2FeCl2+S↓+2NaCl或2FeCl3+3Na2S===2FeS↓+S↓+6NaCl

PS:离子间不能大量共存的条件——生成沉淀、气体、水、微溶物、弱电解质;发生氧化还原、完全双水解反应

(多元弱酸的酸式酸根离子不能与H+或OH-离子共存;在酸性条件下,NO3-和MnO4-具有强氧化性)

蒸干产物

盐溶液蒸干后得到的物质

①.水解生成挥发性酸的盐溶液,蒸干后得到盐相应的氢氧化物,如FeCl3溶液蒸干后得到Fe(OH)3,故蒸干时应通入HCl。(只有HCl会挥发)

水解生成难挥发性酸或强碱的盐溶液,蒸干后得到原溶质,如Na2SO4溶液。

②.阴阳离子均易水解的盐,蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S溶液。

③.易被氧化的物质,蒸干后得到其氧化产物,如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4固体。

④.受热易分解的物质,蒸干后得到其分解产物,如NaHCO3溶液蒸干后得到Na2CO3固体。( Mg(HCO3)2先变成MgCO3再变成了Mg(OH)2是后者溶解度更小的缘由。

判断盐溶液酸碱性

如醋酸钠溶液中,因醋酸根水解,所以溶液显碱性。

判断溶液中离子浓度大小

以醋酸钠溶液为例,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。C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+)

工业、农业、生产生活、社会实践中的应用

①.配制FeCl3溶液——将FeCl3先溶于盐酸,再加水稀释

②.制备Fe(OH)3胶体——向沸水中滴加FeCl3溶液,并加热至沸腾以促进Fe3+水解

Fe3++3H2O=加热=Fe(OH)3(胶体)+3H+

③.泡沫灭火器——Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑

④.纯碱作洗涤剂——加热促进其水解,碱性增加,去污能力增强

⑤.解释生活和生产中的一些化学现象,如明矾净水[KAl(SO4)2·12H2O],化肥使用等

⑥加热某盐溶液时,要考虑盐类的水解,如浓缩氯化铁 氯化铝溶液得到氢氧化物,灼烧的金属氧化物

①.电离大于水解(溶液呈酸性)的离子——亚硫酸氢根,磷酸二氢根,草酸氢根HC2O4-。

其余多元弱酸的酸式酸根离子均是水解大于电离(溶液呈碱性)

水解大于电离,硫氢根、碳酸氢根;

②.pH 酸碱式水解的盐

③.酸根离子相应的酸越弱,其强碱弱酸盐的碱性越强

如酸性 Al(OH)3NaHCO3 (碳酸根对应的酸为HCO3-)

九、盐类水解的规律

有弱就水解,

无弱不水解。

越弱越水解,

都弱双水解。

谁强显谁性,

同强显中性。

(多元弱酸水解,以第一步电离为主。)

1.强酸和弱碱生成的盐水解,溶液呈酸性。

2.强碱和弱酸生成的盐水解,溶液呈碱性。

3.强酸强碱不水解,溶液通常呈中性(不一定)

4.弱酸弱碱盐强烈水解(强烈是相对的)。

5.水解程度与水解生成的弱电解质有关,(产物)越弱越水解。

6.强酸酸式盐,取决于酸式根离子的电离程度和水解程度的相对大小(与电离以及水解平衡常数有关)

影响盐类水解程度大小的因素

1.内因:即盐中弱离子与水电离出的H+或OH-结合生成的弱电解质越难电离(电离常数越小),对水的电离平衡的促进作用就越大,盐的水解程度就越大。

例2:已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是____

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+)

解析根据「越弱越水解」的原则,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)温度:升温,促进水解

水解反应是中和反应的逆反应,所以水解反应为吸热反应。

(2)浓度:

加水,促进水解;但对于水解显酸性的盐,酸性下降;对于水解显碱性的盐,碱性下降。

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。

(3)酸、碱

对于水解显酸性的盐,加酸会抑制水解,加碱会促进水解;

对于水解显碱性的盐,加碱会抑制水解,加酸会促进水解;

(4)盐

水解显酸性的盐溶液与水解显碱性的盐溶液混合,两种盐水解互促水解。

均显酸(碱)性的盐溶液混合,两种盐水解一般互相抑制。

例3:比较下列溶液的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,但酸性减弱;

(2)由于CO32-水解产生HCO3-,HCO3-水解产生H2CO3分子,酸性H2CO3>HCO3-,所以CO32-的水解程度大于HCO3-;