-
鹽類的水解
鎖定
- 中文名
- 鹽類的水解
- 外文名
- Hydrolysis of salts
- 屬 性
- 化學
- 類 型
- 水解
- 用 途
- 很多
鹽類的水解定義
在溶液中,強鹼弱酸鹽,強酸弱鹼鹽或弱酸弱鹼鹽電離出來的離子與水電離出來的H+與OH-生成弱電解質的過程叫做鹽類水解。
鹽類的水解
(一)鹽類的水解的分類:
鹽類 | 實例 | 能否水解 | 引起水解的離子 | 對水的電離平衡的影響 | 促進與否 | 溶液的酸鹼性 |
強鹼弱酸鹽 | CH3COONa | 能水解 | 弱酸陰離子引起水解 | 對水的電離平衡有影響 | 促進水的電離 | 溶液呈鹼性 |
強酸弱鹼鹽 | NH4Cl | 能水解 | 弱鹼陽離子引起水解 | 對水的電離平衡有影響 | 促進水的電離 | 溶液呈酸性 |
強酸強鹼鹽 | NaCl | 不能水解 | 無引起水解的離子 | 對水的電離平衡無影響 | —— | 溶液呈中性 |
弱酸弱鹼鹽 | CH3COONH4 | 能水解 | 全部 | 全部 | 全部 | 水解後溶液的酸鹼性由對應的弱酸弱鹼的相對強弱決定 |
(二)鹽類水解的類型
類型 | 酸鹼性 | pH(常温) | 舉例 |
強酸弱鹼鹽水解 | 溶液顯酸性 | pH<7 | NH4Cl、AlCl3、FeCl3、CuSO4等 |
強鹼弱酸鹽水解 | 溶液顯鹼性 | pH>7 | CH3COONa、Na2CO3、Na2S等 |
強酸強鹼鹽水解 | 溶液顯中性 | pH=7 | KCl、NaCl、Na2SO4等 |
弱酸弱鹼鹽水解 | 水解後溶液的酸鹼性由對應的弱酸弱鹼的相對強弱決定 | —— | CH3COONH4、NH4CN、(NH4)2SO3等 |
(三)相關內容
(即鹽的構成中出現弱鹼陽離子或弱酸根陰離子,該鹽就會水解;這些離子對應的鹼或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH變化越大;水解後溶液的酸鹼性由構成該鹽離子對應的酸和鹼相對強弱決定,酸強顯酸性,鹼強顯鹼性。)
3.特點:
⑴水解反應和中和反應處於動態平衡,水解進行程度很小。
⑵水解反應為吸熱反應。
⑶鹽類溶解於水,以電離為主,水解為輔。
⑷多元弱酸根離子分步水解,以第一步為主。
4.鹽類水解的離子反應方程式
因為鹽類的水解是微弱且可逆的,在書寫其水解離子反應方程式時應注意以下幾點:
⑴應用可逆符號表示
⑵一般生成物中不出現沉澱和氣體,因此在書寫水解離子方程式時不標“↓”“↑”
⑶多元弱酸根的水解分步進行且步步微弱,以第一步水解為主。
5.水解平衡的因素
影響水解平衡進行程度最主要因素是鹽本身的性質。
②組成鹽的陽離子對應的鹼越弱,水解程度越大,酸性越強,pH越小;
6.外界條件對平衡移動也有影響,移動方向應符合勒夏特列原理,下面以NH4+水解為例:
①.温度:水解反應為吸熱反應,升温平衡右移,水解程度增大。
②.濃度:改變平衡體系中每一種物質的濃度,都可使平衡移動。鹽的濃度越小,水解程度越大。
③.溶液的酸鹼度:加入酸或鹼能促進或抑制鹽類的水解。例如:水解呈酸性的鹽溶液,若加入鹼,就會中和溶液中的H+,使平衡向水解的方向移動而促進水解;若加入酸,則抑制水解。
酸鹼類水解相互抑制,鹽類水解相互促進。(酸式水解——水解生成H+;鹼式水解——水解生成OH-)
水解實例
(一).以NH4+ + H2O=可逆號=NH3·H2O + H+ 為例:
條件 | c(NH4+) | c(NH3·H2O) | c(H+) | c(OH-) | pH | 水解程度 | 平衡移動方向 |
加熱 | 減少 | 增大 | 增大 | 減少 | 減小 | 增大 | 正向 |
加水 | 減少 | 減少 | 減少 | 增大 | 增大 | 增大 | 正向 |
通入氨氣 | 增大 | 增大 | 減少 | 增大 | 增大 | 減少 | 逆向 |
加入少量 NH4Cl固體 | 增大 | 增大 | 增大 | 減少 | 減小 | 減少 | 正向 |
通入氯化氫 | 增大 | 減少 | 增大 | 減少 | 減小 | 減少 | 逆向 |
加入少量NaOH固體 | 減少 | 增大 | 減少 | 增大 | 增大 | 增大 | 正向 |
(二)以CH3COO- + H2O=可逆號=CH3COOH + OH- 為例:
條件 | c(CH3COO-) | c(CH3COOH) | c(OH-) | c(H+) | pH | 水解程度 | 平衡移動方向 |
加熱 | 減少 | 增大 | 增大 | 減少 | 增大 | 增大 | 正向 |
加水 | 減少 | 減少 | 減少 | 增大 | 減小 | 增大 | 正向 |
加入冰醋酸 | 增大 | 增大 | 減少 | 增大 | 減小 | 減少 | 逆向 |
加入少量醋酸鈉固體 | 增大 | 增大 | 增大 | 減少 | 增大 | 減少 | 正向 |
通入氯化氫 | 減少 | 增大 | 減少 | 增大 | 減小 | 增大 | 正向 |
加入少量NaOH固體 | 增大 | 減少 | 增大 | 減少 | 增大 | 減少 | 逆向 |
水解過程中的守恆
(以NaHCO3水解為例,HCO3-既水解又電離)
NaHCO3溶液中存在Na+,H+,OH-,HCO3-,CO32-,H2CO3
c(Na+)+c(H+)===c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)
②.物料守恆(原子守恆)——溶液中某些離子能水解或電離,這些粒子中某些原子總數不變,某些原子數目之比不變
n(Na):n(C)==1:1 所以 c(Na+)===c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
c(H+)+c(H2CO3)===c(OH-)+c(CO32-)
雙水解反應
雙水解反應——一種鹽的陽離子水解顯酸性,一種鹽的陰離子水解顯鹼性,當兩種鹽溶液混合時,由於H+和OH-結合生成水而相互促進水解,使水解程度變大甚至完全進行的反應。
①.完全雙水解反應
離子方程式用==表示,標明↑↓,離子間不能大量共存
種類:Al3+與CO32- HCO3- S2-,HS-,HSO3-,ALO2-
Fe3+與CO32- HCO3-
2Al3++3S2-+6H2O===Al(OH)3↓+3H2S↑
②.不完全雙水解反應
離子方程式用可逆符號,不標明↑↓,離子間可以大量共存
種類:NH4+與CO32- HCO3- S2-,HS-,CH3COO-等弱酸根陰離子
③.並非水解能夠相互促進的鹽都能發生雙水解反應
鹽溶液蒸乾後
鹽水解生成難揮發性酸或強鹼,蒸乾後得到原溶質,如Na2SO4
②.陰陽離子均易水解的鹽,蒸乾後得不到任何物質,如(NH4)2S
④.受熱易分解的物質,蒸乾後得到其分解產物,如Mg(HCO3)2蒸乾後得到Mg(OH)2
水解的應用
①.配製FeCl3溶液——將FeCl3先溶於濃鹽酸,再加水稀釋
②.製備Fe(OH)3膠體——向沸水中滴加FeCl3溶液,並加熱至沸騰以促進Fe3+水解
Fe3++3H2O=加熱=Fe(OH)3(膠體)+3H+
③.泡沫滅火器——Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
④.純鹼作洗滌劑——加熱促進其水解,鹼性增加,去污能力增強
水解內容補充
其餘多元弱酸的酸式酸根離子均是水解大於電離(溶液呈鹼性)
水解大於電離,硫氫根、碳酸氫根;
②.pH: 酸<酸式水解的鹽; 鹼>鹼式水解的鹽
水解的規律
有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,誰強顯誰性。
⒈強酸和弱鹼生成的鹽水解,溶液呈酸性。
⒉強鹼和弱酸生成的鹽水解,溶液呈鹼性。
⒊強酸強鹼不水解,溶液呈中性(不一定,如NaHSO4)
⒋弱酸弱鹼鹽強烈水解。
⒌強酸酸式鹽,取決於酸式根離子的電離程度和水解程度的相對大小
酸式鹽
1、強酸強鹼酸式鹽
只電離不水解的酸式鹽,顯強酸性。如:NaHSO4
2、弱酸強鹼酸式鹽
⑴電離>水解
如NaH2PO4,NaHSO3,顯酸性。
⑵電離<水解
如NaHCO3,NaHS,Na2HPO4,顯鹼性。
3、酸式鹽的考察:比較溶液離子濃度,比較溶液酸鹼性等問題。
鹽類的水解水解原理應用
⒈鹽類水解實質
⒉利用
用純鹼溶液清洗油污時,加熱可以增強其去污能力。
水解方程式的書寫
如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
PO43-+ H2O= HPO42-+ OH-
HPO42-+ H2O= H2PO4-+ OH-
H2PO4-+ H2O= H3PO4+ OH-
⑷多元鹼的鹽也是分步水解的,由於中間過程複雜,可寫成一步,如:
Al3++3H2O= Al(OH)3 + 3H+
⑸多元弱酸的酸式鹽,其酸式根離子在水溶液中既有電離產生H+的可能,又有水解產生OH-的可能,溶液的酸鹼性由電離和水解的相對強弱來決定,即當電離趨勢大於水解趨勢時,溶液呈酸性,應該用電離方程式來表示酸性的產生(如NaH2PO4、NaHSO3等),當電離趨勢小於水解趨勢時,溶液呈鹼性,應該用相應的水解方程式來表示鹼性的產生(如Na2HPO4、NaHCO3、NaHS等)。
水解的例題
例1.下列離子反應方程式中,不屬於水解反應的是
A.NH4++H2O=可逆號=NH3·H2O+H+
B.NH3·H2O=可逆號=NH4++OH-
C.HCO3-+H2O=可逆號=H3O++CO32-
D.AlO2-+2H2O=可逆號=Al(OH)3+OH-
分析與解答:
答案:B、C
例2.若室温時,0.1mol/L的鹽NaX溶液的pH=9。則該溶液中起水解的X-佔全部的X-的
A.0.01% B.0.09% C.1.0% D.無法確定
分析與解答:
NaX的水解反應為:X- + H2O=可逆號=HX+OH-,起水解反應c(X-)=c(OH—)=1×10-5mol/L,水解率為=0.01%
答案:A
例3.25℃時,相同物質的量濃度下列溶液中,水的電離程度由大到小排列順序正確的是( )
①KNO3 ②NaOH ③CH3COO NH4 ④NH4Cl
A.①>;②>;③>;④ B.④>;③>;①>;②
C.③>;④>;②>;① D.③>;④>;①>;②
分析與解答:
①KNO3為強酸強鹼鹽,在水溶液中電離出的K和NO3對水的電離平衡無影響②NaOH為強鹼在水溶液中電離出的OH對水的電離起抑制作用,使水的電離程度減小③CH3COONH4為弱酸弱鹼鹽,在水溶液中電離出的NH和CH3COO均可以發生水解生成弱電解質NH3·H2O和CH3COOH,並能相互促進,使水解程度加大從而使水的電離程度加大。④NH4Cl為強酸弱鹼鹽,在水溶液中電離出的NH可以發生水解生成弱電解質NH3·H2O,促進水的電離,但在相同濃度下其水解程度要小於CH3COONH4,該溶液中水的電離程度小於CH3COONH4中的水的電離程度。
答案D
小結:酸、鹼對水的電離起抑制作用,鹽類的水解對水的電離起促進作用。
分析與解答:
SOCl2中S為+4價,O為-2價,Cl為-1價,當其與水相遇時所生成的使品紅褪色的氣體應是SO2,本反應不是氧化——還原反應。故其反應方程式為SOCl2+H2O=SO2­+2HCl,本題雖屬於水解反應,但有別於鹽類的水解,而且根據題目所述劇烈反應,可以判斷該反應進行的徹底故用“=”表示之。
鹽類的水解參考練習
⒈常温下,0.1mol/L的下列溶液中,水的電離程度大小排列順序正確的是
①AlCl3 ②KNO3 ③NaOH ④NH3·H2O
A.①>;②>;③>;④ B.①>;②>;④>;③
C.③>;④>;②>;① D.①=②=③=④
⒉已知0.1mol/LNaHCO3溶液的pH為8.4,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH為11.4,則NaHCO3溶液中由H2O電離出c(OH-)是Na2CO3溶液中由H2O電離出的c(OH-)的
A.3倍 B.1/3倍
C.10^3倍 D.10^-3倍
A.⑤④③②① B.③⑤②④①
C.③②⑤④① D.③⑤④②①
⒋下列微粒中,不能促進水電離的是( )
A.所有離子中半徑最小的離子
C.還原性最弱的非金屬陰離子
D.含有2個原子核,10個電子的陰離子
⒌能證明醋酸是一種弱電解質的實驗是( )
A.醋和水以任意比例溶解
B.中和10ml 0.1mol/L的CH3COOH須用0.1mol/L 10mlNaOH溶液
C.1mol/L CH3COONa溶液的pH大約是9
D.1mol/L CH3COOH溶液能使石蕊試液變紅
參考答案:
1B
2D
3B
4AD
5 C
水解實質的理解
1.鹽類水解實質是鹽中的弱離子(弱酸的陰離子或弱鹼的陽離子)與水電離出的H+或OH-生成弱電解質(即弱酸或弱鹼)從而促進了水的電離。
2.鹽溶液水解顯酸性或鹼性,也正是由於鹽中的弱離子與水電離出的H+或OH-生成弱電解質,從而使得溶液中獨立存在的C(H+)不等於C(OH-)。
3.若鹽水解顯酸性,則溶液中的C(H+)全都來自於水的電離;
若鹽水解顯鹼性,則溶液中的C(OH-)全都來自於水的電離。
例1:室温下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液中,由水電離產生的C(OH-)分別為amol/L和bmol/L;則a/b=
解析pH=9的NaOH溶液,水的電離平衡受到抑制,溶液中的OH-主要來自NaOH,H+來自於水的電離,所以C(OH-)水=10-9mol/L;
pH=9的CH3COONa溶液,OH-完全來自於水的電離,即C(OH-)水=10-5mol/L。
答案:1:10000
影響水解程度的因素
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+)
解析根據“越弱越水解”的原則,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:
⑴温度:升温,促進水解
⑵濃度:
加水,促進水解;但對於水解顯酸性的鹽,酸性下降;對於水解顯鹼性的鹽,鹼性下降。
⑶酸、鹼
對於水解顯酸性的鹽,加酸會抑制水解,加鹼會促進水解;
對於水解顯鹼性的鹽,加鹼會抑制水解,加酸會促進水解;
⑷鹽
水解顯酸性的鹽溶液與對於水解顯鹼性的鹽溶液混合,兩種鹽水解互促水解均顯酸(鹼)性的鹽溶液混合,兩種鹽水解一般互相抑制。
例3:比較下列溶液的pH(填“>;”、“<;”、“=”)
⑴0.1mol/LNH4Cl溶液—— 0.01mo1/LNH4Cl溶液;
⑵0.1mol/LNa2CO3溶液—— 0.1mol/LNaHCO3溶液;
⑶25℃、1mol/LFeCl3溶液——80℃、1mol/LFeCl3溶液。
解析⑴NH4Cl溶液越稀,水解程度越大,但酸性減弱;
⑵由於CO32-水解產生HCO3-,HCO3-水解產生H2CO3分子,酸性H2CO3>HCO3-,所以CO32-的水解程度大於HCO3-;