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酸式鹽

鎖定
可電離出氫離子的鹽,通常是酸中的氫離子部分被中和的產物,如碳酸氫鈉硫酸氫鉀等。酸式鹽溶液可呈酸性,也可呈鹼性,其酸鹼性取決於該酸式根給出或接受質子的傾向強弱,“給出”強於“接受”,水溶液呈酸性,如磷酸二氫鈉;反之則呈鹼性,如碳酸氫鈉。酸式鹽有廣泛的用途,碳酸氫鈉(又稱小蘇打)在工業上和日常生活中用作發泡劑等碳酸氫銨可做肥料,磷酸氫鹽是肥料的主要成分。 [1] 
中文名
酸式鹽
外文名
acid salt; monacid salt
主要標誌
陽離子中含有水中可電離的氫離子 [4] 
常見酸式鹽
碳酸氫鈉,硫酸氫鈉等
酸鹼性
酸式鹽溶液可呈酸性,也可呈鹼性
應    用
碳酸氫鈉用作發泡劑等,碳酸氫銨可做肥料

酸式鹽酸鹼性判斷

通俗的講,強酸的酸式鹽都是酸性,中強酸的一鈉鹽(或者一鉀鹽)都是酸性,此外的鈉鹽或鉀鹽(包括所有弱酸的酸式鹽)都是鹼性。具體劃分:
次磷酸結構式 次磷酸結構式
① 水溶液呈酸性的酸式鹽強鹼強酸的酸式鹽:如 NaHSO4,在其水溶液中發生完全電離,因此溶液呈酸性;
強酸弱鹼的酸式鹽:強酸和弱鹼生成的鹽:如 NH4HSO4, 溶液呈酸性。溶液顯酸性是由於HSO4-的電離,HSO4-電離程度遠遠大於NH4+水解,並一定程度上抑制NH4+水解,所以不要以為酸性來自銨根水解。
強鹼弱酸酸式鹽:酸根又電離又水解,需要查看Ka值計算,不過中強酸第一個氫離子被取代的酸式鹽基本都是酸性,含有酚羥基和羧基的多元酸可能不符合。
②水溶液呈鹼性的酸式鹽:
一般為強鹼弱酸的酸式鹽,如:HCO3--鹽,HS--鹽,因“電離”趨勢小於“水解”趨勢,所以溶液呈鹼性。

酸式鹽酸式鹽的性質

1、水中的溶解性。一般來説,在相同温度下,不溶性正鹽對應的酸式鹽的溶解度比正鹽的大,如CaCO3難溶於水,Ca(HCO32易溶於水;磷酸的鈣鹽溶解性由大到小為:Ca(H2PO42>CaHPO4>Ca3(PO42。可溶性正鹽對應的酸式鹽溶解度比其正鹽的小,如Na2CO3的溶解性大於NaHCO3,K2CO3的溶解性大於KHCO3。正因為如此,向飽和的碳酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳有沉澱生成,其反應的方程式為:
Na2CO3(飽和)+CO2+H2O=2NaHCO3
2、與鹼的反應。酸式鹽與鹼均可反應,弱酸酸式鹽既能與強酸又能與強鹼反應。中學常見的酸式酸根有:HCO3、HSO3、HS、H2PO4、HPO42-等,常見的反應離子方程式為:
HCO3+OH=CO32-+H2O
HSO3+OH=SO32-+H2O
HS+OH=S2-+H2O
H2PO4+OH=HPO42-+H2O
H2PO4+2OH=PO43-+2H2O
HPO42-+OH=PO43-+H2O
(但要注意H3PO2次磷酸)為強一元酸,故NaH2PO2為正鹽,其中的H與P直接相連,無法產生像碳酸那兩個H一樣的作用)。
3、與酸的反應。強酸的酸式鹽與酸不發生複分解反應。儘管是鹽,但可做強酸用,其水溶液具有酸的通性,如NaHSO4可與活潑性在氫之前的金屬反應,生成氫氣;可與SO32-反應,生成SO2。弱酸的酸式鹽與對應的酸不反應(HPO42-例外),可與酸性比其強的酸反應,生成新酸和新鹽,(強酸制弱酸原理)如NaHCO3可與HCl、H2SO3、H3PO4水溶液中反應。
常見的弱酸酸性強弱為: H2SO3>H3PO4>HF>HNO2> HCOOH> CH3COOH(醋酸)>H2CO3>H2S>HCN。由於水的拉平作用,強酸的酸性在水中等同。
常見酸式酸根與酸反應的離子方程式有:
HCO3+H+=CO2↑+H2O
HSO3+H+=SO2↑+H2O
HS+H+=H2S↑
H2PO4+H+=H3PO4
HPO42-+H+=H2PO4
HPO42-+2H+=H3PO4
4、酸式鹽電離和水解。強酸的酸式鹽只能電離,不能發生水解,如NaHSO4的水溶液一定顯酸性;弱酸的酸式鹽既可電離,也可水解,其水溶液的酸鹼性將由電離和水解以及陽離子等方面決定。中學不研究弱酸弱鹼鹽溶液的酸鹼性,因此,對於強鹼弱酸對應的酸式鹽溶液的酸鹼性就由電離和水解兩個方面來決定。當電離大於水解的趨勢,其水溶液顯酸性,如NaHSO3、NaH2PO4;當水解大於電離的趨勢,其水溶液顯鹼性,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4。當然,電離和水解的趨勢哪個大最根本的是要由實驗來判斷。但是對中學化學中常見的幾種,我們要記住。
5、對熱的穩定性。一般説來,正鹽的熱穩定性強於酸式鹽的熱穩定性,同時均強於相應的弱酸,即正鹽>酸式鹽>酸。 [2]  如:
Na2CO3難分解 ,而碳酸氫鈉受熱易分解 [2] 
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
CaCO3=CaO+CO2↑(條件高温),Ca(HCO3)2
CaCO3+CO2↑+H2O
強鹼弱酸的酸式鹽水解程度小於強鹼弱酸的正鹽水解程度。如NaHCO3和Na2CO3,NaHCO3水解只有一步:HCO3-+H2O =H2CO3+OH-,[OH-]>[H+]。顯然,兩種相同濃度的溶液其鹼性:NaHCO3<Na2CO3 [3] 

酸式鹽酸式鹽的生成

1、多元弱酸與少量鹼反應,如:
H2S+NaOH=NaHS+H2O
CO2+NaOH=NaHCO3
SO2+NaOH=NaHSO3
H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O
H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O
如果鹼的量較大會生成正鹽。
2、弱酸正鹽與對應的弱酸反應。通入相應的氣體或加入過量相應的酸可以把正鹽全部轉化為酸式鹽,這是製取酸式鹽的最佳方法。如:
CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO32
Na2S+H2S=2NaHS
Ca3(PO42+4H3PO4=3Ca(H2PO42
在中學階段,所有酸式鹽都定義為可溶於水,如要出沉澱,就必須超過溶解度,並非一定要不溶於水才會出沉澱。例如向碳酸鈉飽和溶液中通入二氧化碳,就會析出碳酸氫鈉沉澱,方程式為:
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
高中階段課本沒有説過可沉澱的酸式鹽,但是習題中出現過,磷酸一氫鈣,即Ca(HPO42是沉澱,不溶於水,所以磷的肥料不能與鹼性肥料,如氨水一同使用,而磷酸二氫鈣和碳酸氫鈉也是如此。只是溶解度較低,未達到不溶於水的地步,屬於可溶物。
參考資料
  • 1.    石門,馮洋,田曉菲主編. 電磁與機械運動[M].2005 第243頁
  • 2.    秦浩正編. 中學生學習辭典 化學卷[M].2012 第87頁
  • 3.    鹼與酸式鹽反應的離子方程式的書寫步驟和類型  .中國知網.2004:3[引用日期2019-06-03]
  • 4.    秦浩正總主編;張長江分卷主編. 中學生學習辭典 化學卷. 上海:世界圖書上海出版公司, 2012.09:87.