无机化学——盐类的水解及其应用
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盐类水解的原理及应用1. 盐类水解的原理盐类水解是指在水溶液中,碱金属离子或碱土金属离子与酸根离子或其他阴离子发生反应生成酸或碱的过程。
其原理主要涉及离子的溶解度和化学平衡。
盐类水解是一种离子反应,其过程可以通过以下方程式表示:盐类 + 水→ 酸/碱在这个反应中,盐类分解成离子,并与水分子发生反应,生成酸或碱。
具体反应的类型取决于盐类中的阳离子和阴离子的性质。
2. 盐类水解的应用2.1 食品加工盐类水解在食品加工中被广泛应用。
例如,许多食物中都含有盐类,当食物与唾液接触时,其中的盐类会发生水解反应。
这种水解反应可以增加食物的风味和口感。
2.2 环境工程在环境工程中,盐类水解被用于处理废水。
盐类水解可以将废水中的金属离子转化为不溶于水的沉淀物,从而实现废水处理和环境保护。
2.3 化学实验在化学实验中,盐类水解经常被用作实验室操作和分析技术。
通过观察盐类水解反应的变化,可以对物质的性质和结构进行分析和研究。
2.4 药物研发盐类水解在药物研发中也起着重要的作用。
许多药物都是以盐的形式存在,盐类水解可以改变药物的溶解性和稳定性,从而影响药物在体内的吸收和效果。
2.5 电化学工程在电化学工程中,盐类水解被广泛应用于电化学腐蚀和电化学制备等技术。
盐类水解可用于改变金属的电极反应和膜电解过程,以实现特定的化学反应和生产过程。
3. 盐类水解的影响因素盐类水解反应受多种因素的影响,包括温度、离子浓度、酸碱度等。
具体影响因素如下:3.1 温度温度是盐类水解反应速率的重要因素。
通常情况下,随着温度的升高,反应速率也会增加。
这是因为温度升高能够增加反应物分子的能量和碰撞频率,促进反应的进行。
3.2 离子浓度盐类水解反应速率还受离子浓度的影响。
一般来说,离子浓度越高,反应速率越快。
因为高浓度的离子更容易发生碰撞和反应,从而加快了水解反应的进行。
3.3 酸碱度酸碱度是盐类水解反应的重要因素之一。
酸性条件下,盐类通常会水解为酸;碱性条件下,盐类则会水解为碱。
课时39盐类的水解及应用知识点一盐类的水解及影响因素【考必备·清单】1.盐类的水解2.水解离子方程式的书写(1)多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主。
如Na2CO3水解的离子方程式:CO2-3+H2O⇌HCO-3+OH-,HCO-3+H2O⇌H2CO3+OH-。
(2)多元弱碱盐水解:方程式一步完成。
如FeCl3水解的离子方程式:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+。
(3)阴、阳离子相互促进水解:水解程度较大,书写时要用“===”“↑”“↓”等。
如NaHCO3与AlCl3溶液混合反应的离子方程式:Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑。
[名师点拨]①盐类发生水解后,其水溶液往往显酸性或碱性,但也有特殊情况,如CH3COONH4溶液显中性。
②NH+4与CH3COO-、HCO-3、CO2-3等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子的水解程度大,但仍然水解程度比较弱,不能进行完全,在书写水解方程式时用“”。
3.水解的规律有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
4.影响盐类水解平衡的因素(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。
如水解程度:Na 2CO 3>Na 2SO 3,Na 2CO 3>NaHCO 3。
(2)外因⎩⎪⎨⎪⎧溶液的浓度:浓度越小,水解程度越大温度:温度越高,水解程度越大外加酸碱⎩⎪⎨⎪⎧酸:弱酸根离子的水解程度增大,弱碱阳离子的水解程度减小碱:弱酸根离子的水解程度减小,弱碱阳离子的水解程度增大(3)以FeCl 3水解为例[Fe 3++3H 2O ⇌Fe(OH)3+3H +],填写外界条件对水解平衡的影响。
[名师点拨] (1)相同条件下的水解程度:①正盐>相应的酸式盐,如CO 2-3>HCO -3。
②水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。
如NH+4的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
盐类的水解原理应用1. 简介盐类是由阳离子和阴离子组成的化合物,它们在水中可以发生水解反应。
水解是指在水中,化合物的键被水分子断裂,产生氢氧根离子(OH-)和阳离子或阴离子。
盐类的水解反应在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
2. 盐类的水解原理盐类的水解反应遵循酸碱中和的原理。
当盐类溶于水时,水分子氧化剂或还原剂的性质将与阳离子或阴离子相互作用,从而发生水解反应。
3. 应用案例3.1. 食品加工•在食品加工中,许多盐类被用作调味剂。
例如,在烹饪中常用的食盐(氯化钠)在水中发生水解反应,产生氯化氢和氢氧根离子。
这些离子可以改变食物的味道和口感。
3.2. 洗涤剂•在洗涤剂中,硫酸盐和硫酸盐水解产生的阳离子和阴离子具有去污的性质。
这些离子可以与脏污物质结合,使其溶解在水中,从而起到清洁的作用。
3.3. 水处理•在水处理中,盐类的水解反应被用于调整水的酸碱度。
例如,氢氧化钠(NaOH)可以添加到酸性水中以中和其酸性,使其达到中性水的标准。
3.4. 医药行业•在医药行业中,许多药物是由盐类形式出现的,这是为了增加药物稳定性和溶解性。
盐类的水解反应可以改变药物的性质,从而提高其药效和吸收能力。
3.5. 金属加工•在金属加工中,一些盐类被用作腐蚀剂。
例如,在铁制品的加工中,硝酸铁可以被用作腐蚀剂,使铁表面腐蚀形成一层氧化物保护层,以防止进一步的腐蚀。
3.6. 纺织品染色•在纺织品染色中,盐类被用来促进颜料在织物上的吸附。
盐类的水解反应可以改变织物表面的电荷,从而增强染料与纤维的相互作用,提高染色的效果。
4. 总结盐类的水解原理应用广泛,不仅在食品加工、洗涤剂、水处理、医药行业、金属加工和纺织品染色中有应用,还在其他许多领域中发挥重要作用。
深入理解盐类的水解原理和应用,可以为我们提供更多解决问题和创新的思路。
盐类物质的水解规律及相关应用作者:李有忠来源:《甘肃教育》2009年第13期〔关键词〕盐类物质;水解规律;相关应用〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C〔文章编号〕 1004—0463(2009)07(A)—0062—02盐类物质的规律:①有弱电解质的离子必然发生水解,生成相应的弱电解质,但程度较小;②谁弱谁水解,谁强呈谁性,越弱越水解,都弱都水解,两强不水解;③多元弱酸正盐弱离子的水解大于酸式盐弱离子的水解;水解的实质:破坏水的电离平衡。
特别说明:对于三元中强酸H3PO4有三步电离。
H3PO4=H++H2PO4- (1)H2PO4-=H++HPO42- (2)HPO42-=H++PO43- (3)它同时也有三步水解:PO43-+H2O=HPO42-+OH-(1)HPO42-+H2O=H2PO4-+OH-(2)H2PO4-+H2O=H3PO4+OH-(3)通过以上六步反应我们可知,在Na3PO4溶液中,PO43-是第1步水解,第3步电离,所以溶液呈碱性(即水解在前);NaH2PO4溶液中,由于H2PO4-是第2步电离,第3步水解,所以溶液呈酸性(即电离在前);而在Na2HPO4溶液中,由于HPO42-是第3步电离,第2步水解,所以溶液呈碱性(即水解在前)。
对NaHCO3来讲,由于HCO3-同时第2步电离和第2步水解,但由于水解趋势大于电离趋势,所以溶液pH>7(主要因为H2CO3是二元弱酸所致);对于NaHSO3来讲,电离趋势大于水解趋势,所以溶液呈酸性(主要因为H2SO3是二元中强酸所致)。
而对于NaHSO4来说,道理同上,因此溶液一定呈酸性。
1. 强碱弱酸水解(K2CO3、Na2CO3)CO32-+H2O=HCO3-+OH-。
结论:强碱弱酸盐的溶液呈碱性。
2. 强酸弱碱盐的水解(NH4)2SO4=2NH4++SO42-;NH4++H2O?葑NH4OH+H+。
结论:强酸弱碱盐的溶液呈酸性。
盐类水解原理及应用盐是由酸和碱在一定条件下反应生成的产物,它是其中一种常见的离子化合物。
当盐溶解在水中时,会发生水解作用,将盐分解为离子在水溶液中存在。
盐类水解原理是指盐在水中逐渐解离为正阴离子和负阴离子的过程。
水解作用主要受溶剂的性质、盐的离子活度、pH值等多种因素的影响。
盐类水解可分为两种类型:酸性水解和碱性水解。
酸性水解是指溶液中存在H+离子过多而引起的水解,而碱性水解是指溶液中存在OH-离子过多而引起的水解。
酸性盐会生成酸性溶液,而碱性盐会生成碱性溶液。
酸性盐水解的过程可以以氯化铵为例说明。
氯化铵(NH4Cl)溶解在水中时,会发生以下反应:NH4Cl + H2O NH4+ + Cl-在水中,水发生自离解反应:2H2O H3O+ + OH-氯化铵的氨离子(NH4+)和水中的H3O+离子结合生成氨气(NH3)和H2O:NH4+ + H3O+ NH3 + 2H2O氯化铵的氯离子(Cl-)和水中的OH-离子结合生成氯气(Cl2)和H2O:Cl- + OH- →ClOH + e-ClOH + ClOH →Cl2 + 2OH-由于氯气是一种强氧化剂,所以氯化铵水解产生的氯气可以用于一些化学反应或者消毒过程。
碱性盐的水解过程可以以氟化钠为例说明。
氟化钠(NaF)溶解在水中时,会发生以下反应:NaF + H2O Na+ + OH- + HFHF是一种强酸,它与水分解产生氢氟酸和氢氧化钠:HF + H2O H3O+ + F-F- + H2O HF + OH-由此可见,碱性盐的水解会生成碱性溶液。
氟化钠溶液中的碱性是由水解产生的氢氧化钠(NaOH)以及氢氟酸(HF)的存在所致。
盐类水解在生产和实验中有广泛的应用。
以下是一些具体的应用示例:1. 工业上的应用:在工业生产中,盐类水解用于制备多种化学物质。
例如,氯化钠水解可以用于制备氢氧化钠,氟化钠水解可以制备氢氟酸等。
2. 环境保护:盐类水解可以用于水处理和废水处理过程。
盐类的水解原理及应用1. 盐类的水解原理盐类是由阳离子和阴离子组成的化合物,当溶解在水中时,它们可以发生水解反应。
水解是指溶质与水分子之间发生反应,产生新的物质。
在水解过程中,盐类的离子会与水发生反应,产生酸或碱。
水解的原理可以通过以下例子进行解释:1.1 钠氯化物的水解当氯化钠溶解在水中时,它会发生水解反应,生成碱性溶液。
反应方程式如下所示:NaCl + H2O → NaOH + HCl在这个水解反应中,氯化钠的阳离子钠和水反应生成氢氧化钠,同时氯离子和水反应生成盐酸。
1.2 铵盐的水解铵盐是含有氨根离子(NH4+)的盐类,它们也可以发生水解反应。
这类反应会生成酸性溶液。
例如,氯化铵的水解反应方程式如下:NH4Cl + H2O → NH4OH + HCl在这个反应中,氯化铵的氨根离子和水反应生成氨气和氢氧化铵,同时氯离子和水反应生成盐酸。
2. 盐类水解的应用盐类的水解在很多领域都有重要的应用。
下面列举了一些典型的应用:2.1 工业领域在工业领域,盐类水解在很多化学过程中起着重要作用。
它们常被用作反应媒介、催化剂或物质转换的起始物质。
例如,氯化锌常被用作溶液的催化剂,用于促使有机化合物的反应进行。
另外,氯化钠的水解反应产生的盐酸常被用作酸性溶液的源,用于调节溶液的酸碱性。
2.2 生活领域盐类的水解在我们的日常生活中也有一些应用。
例如,食品加工过程中常用一些盐类进行调味,这些盐类在水中溶解时会发生水解反应,调节食品的酸碱度和口感。
此外,盐类还常用于制作肥皂和清洁剂,水解反应使得盐类成为了清洁剂中碱性成分的来源。
2.3 研究领域盐类的水解也在科学研究中发挥着重要作用。
通过研究盐类的水解反应,科学家可以了解溶液中离子浓度及其对溶液性质的影响。
这些信息对理解生物化学和环境化学过程具有重要意义,例如酸碱平衡、离子交换等。
3. 小结盐类的水解是指溶解在水中的盐类发生反应,产生酸或碱的化学过程。
这类反应在工业、生活和科学研究等各个领域都有广泛的应用。
高中化学:盐类的水解及应用知识点盐类水解的规律:有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性;同强显中性。
由此可见,盐类水解的前提条件是有弱碱的阳离子或弱酸的酸根离子,其水溶液的酸碱性由盐的类型决定,利用盐溶液的酸碱性可判断酸或碱的强弱。
(1)盐的类型是否水解溶液的pH强酸弱碱盐水解pH<7强碱弱酸盐水解pH>7强酸强碱盐不水解pH=7(2)组成盐的弱碱阳离子(M+)能水解显酸性,组成盐的弱酸阴离子(A-)能水解显碱性。
M++H2O MOH+H+显酸性A-+H2O HA+OH-显碱性(3)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。
盐类水解离子方程式的书写1.注意事项(1)一般要写可逆“”,只有彻底水解才用“===”。
(2)难溶化合物不写沉淀符号“↓”。
(3)气体物质不写气体符号“↑”。
2.书写方法(1)弱酸强碱盐①一元弱酸强碱盐水解弱酸根阴离子参与水解,生成弱酸。
例如:CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH离子方程式:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-②多元弱酸根阴离子分步水解由于多元弱酸的电离是分多步进行的,所以多元弱酸的酸根离子的水解也是分多步进行的,阴离子带几个电荷就要水解几步。
第一步水解最易,第二步较难,第三步水解更难。
例如:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOHNaHCO3+H2O H2CO3+NaOH离子方程式:CO3+H2O HCO3+OH-HCO3+H2O H2CO3+OH-③多元弱酸的酸式强碱盐水解例如:NaHCO3+H2O H2CO3+NaOH离子方程式:HCO3+H2O H2CO3+OH-(2)强酸弱碱盐①一元弱碱弱碱阳离子参与水解,生成弱碱。
②多元弱碱阳离子分步水解,但写水解离子方程式时一步完成。
例如:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl离子方程式:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+(3)某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,在一起都发生水解,相互促进对方的水解,水解趋于完全。
盐类水解的应用归纳与分析要点一、盐类水解的应用1.某些物质水溶液的配制配制能水解的强酸弱碱盐,通常先将盐溶于相对应的酸中,然后加水稀释至刻度,得到要配制的浓度。
如配制FeCl3溶液:先将FeCl3溶于稀盐酸,再加水冲稀至所需浓度。
配制强碱弱酸盐的水溶液,应加入少量相对应的强碱,抑制弱酸酸根的水解。
如配制硫化钠的水溶液时,应先滴入几滴氢氧化钠,再加水冲稀至所需浓度。
2.某些活泼金属与强酸弱碱盐反应Mg放入NH4Cl、CuCl2、FeCl3溶液中产生氢气。
如:Mg+2NH4+=Mg2++2NH3↑+H2↑3.明矾、三氯化铁等净水Al3++3H 2O Al(OH)3(胶体)+3H+Fe3++3H 2O Fe(OH)3(胶体)+3H+原因:胶体吸附性强,可起净水作用。
4.苏打洗涤去油污CO 32―+H2O HCO3―+OH―,加热,去油污能力增强。
原因:加热,促进CO32―的水解,碱性增强,去油污能力增强。
5.泡沫灭火器原理成分:NaHCO3、Al2(SO4)3NaHCO 3水解:HCO3―+H2O H2CO3+OH―碱性Al 2(SO4)3水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+酸性原理:当两盐混合时,氢离子与氢氧根离子结合生成水,双方相互促进水解:Al3++3HCO3―=Al(OH)3↓+3CO2↑6.施用化肥普钙[Ca(H2PO4)2]、铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用原因:K 2CO3水解显碱性:CO32―+H2O HCO3―+OH―3Ca(H2PO4)2+12OH―=Ca3(PO4)2↓+12H2O+4PO43―NH4++OH-=NH3↑+H2O 降低肥效7.判断物质水溶液的酸碱性的大小。
(1)相同物质的量浓度的物质的溶液pH由大到小的判断:相同阳离子时,阴离子对应的酸的酸性越弱,盐越易水解,pH越大;相同阴离子时,阳离子对应的碱的碱性越弱,盐越易水解,pH越小。
如Na2SiO3、Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl,pH越来越小。
盐类水解的应用及其原理1. 概述盐类的水解是指水分子与盐分子之间的反应,将盐分子分解为酸和碱。
这一水解反应在许多领域中都有广泛的应用,例如化工、医药、环境保护等。
本文将介绍盐类水解的应用及其原理。
2. 盐类水解的原理盐类的水解是由以下两种反应造成的: - 酸性水解:当溶液中的盐分子与水分子发生反应时,将产生酸性物质和碱性物质。
这种反应是由水中的氢离子(H+)和盐分子中的阴离子组成的。
- 碱性水解:当溶液中的盐分子与水分子发生反应时,产生的是碱性物质和酸性物质。
这种反应是由水中的氢氧根离子(OH-)和盐分子中的阳离子组成的。
3. 盐类水解的应用3.1 化工领域盐类水解在化工领域中有广泛的应用,其中一些主要应用包括: - 中和反应:利用盐类水解产生的酸性物质和碱性物质进行中和反应,可以用于调节溶液的酸碱度。
- 沉淀反应:一些盐类水解产生的沉淀物可以用于溶液中杂质的去除,从而提高产品的纯度。
- 酯化反应:盐类水解产生的酸性物质可以用于酯化反应,将醇与酸反应生成酯。
3.2 医药领域盐类水解在医药领域中也有很多应用,其中一些主要应用包括: - 药物合成:盐类水解可以用于药物的合成过程中,例如通过水解反应将酯类化合物转化为酸或醇类物质。
- 药物稳定性:盐类水解对药物的稳定性有着重要影响,合适的盐类选择可以提高药物的稳定性和溶解度。
3.3 环境保护领域盐类水解在环境保护领域中也有一些应用,如: - 污水处理:盐类水解可以用于处理污水中的有机物,通过中和反应和沉淀反应去除有机物的影响。
- 酸雨治理:盐类水解可以用于中和酸性雨水,降低其对环境的腐蚀性。
4. 盐类水解的注意事项在应用盐类水解时,需要注意以下几点: - 温度控制:水解反应的速率受到温度的影响,在合适的温度下进行反应可以提高反应效率。
- pH值控制:水解反应的酸碱度对反应的进行有重要影响,需要控制好溶液的pH值。
- 选择合适的盐:对于不同应用场景,选择合适的盐类可以提高反应的效率和产品的纯度。
盐类的水解及其应用打开文本图片集盐类水解的有关知识在日常生活、工农业生产、科学研究等方面有着非常广泛的应用,其实质是:盐类的水解平衡及移动。
具体的运用主要分三类:(1)判断溶液的酸碱性及离子溶度的大小,并加以应用;(2)对于“有害”的水解,改变条件加以抑制;(3)对于“有利”的水解,改变条件加以促进。
一、溶液的酸碱性及相关1. 判断盐溶液的酸碱性强酸弱碱盐水解显酸性;强碱弱酸盐水解显碱性;弱酸弱碱盐溶液的酸碱性决定于两者的水解程度,溶液可能显酸性、碱性或者中性。
2. 根据盐溶液的pH判断相应酸的相对强弱如物质的量浓度相同的三种钠盐NaX、NaY、NaZ的pH依次为7、8、9,则相应的酸HX、HY、HZ的相对强弱为HXHYHZ。
因为酸越弱,其盐就越易水解,故溶液的碱性就越强。
例1 相同条件、相同物质的量浓度的下列十种溶液:Na2CO3、NaClO、NaAc、Na2SO4、NaHCO3、NaOH、(NH4)2SO4、NaHSO4、Ba(OH)2、H2SO4,则pH由大到小的顺序?答案Ba(OH)2Na2CO3NaClONaHCO3NaAcNa2SO4(NH4)2SO4Na*****O43. 离子浓度大小的比较多元弱酸水解和电离是分步的,主要决定于第一步。
比较时,应抓住电荷守恒和物料守恒。
[两种物质混合][单一物质溶液][相互反应][考虑电离][考虑水解][离子浓度大小][综合分析][弱根离子][生成物和乘余物]例2 常温下,用0.1000 mol·L-1 的NaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 mol·L-1的*****溶液所得滴定曲线如下图。
下列说法正确的是()[pH][V(NaOH)/mL][5 10 15 20][12874][①][②][③]A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(*****)+c(H+)B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(*****)+c(CH3COO-)C.点③所示溶液中:c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)D.滴定过程中可能出现:c(*****)c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)解析点①溶液中的溶质为0.001 mol *****和0.001 mol *****a,据物料守恒有,c(CH3COO-)+c(*****)=2c(Na+),根据电荷守恒有,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),整理后得c (*****)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)。
盐类的水解原理的应用1. 盐类的水解原理概述盐类水解是指盐溶液中的阳离子和阴离子与水分子反应生成酸和碱的过程。
具体来说,当溶液中的盐中的离子能够与水反应生成酸和碱时,盐就会发生水解。
盐类的水解行为与溶液中离子的酸碱性质相关。
例如,如果溶液中的盐中的阳离子具有强酸性质,而阴离子具有强碱性质,那么盐的水解程度将很高。
2. 盐类的水解原理实例以下是几种常见盐类的水解原理及其应用的实例:2.1 氯化铵(NH4Cl)•氯化铵分解为NH4+和Cl-两个离子;•NH4+离子水解生成NH3和H3O+;•Cl-离子不水解。
盐类水解原理的应用: 1. 氯化铵的水解产生的NH3可以用于氨水的制备,氨水在实验室中常用于调节溶液的酸碱度; 2. 氯化铵的水解所产生的酸性物质H3O+也可以用于实验室中的酸碱中和反应。
2.2 碳酸氢钠(NaHCO3)•碳酸氢钠分解为Na+和HCO3-两个离子;•HCO3-离子水解生成H2CO3和OH-;•Na+离子不水解。
盐类水解原理的应用: 1. 碳酸氢钠的水解产生的H2CO3可以用于气泡饮料中的二氧化碳的释放; 2. 碳酸氢钠的碱性物质OH-也可以用于调节溶液的酸碱度。
2.3 硫酸铜(CuSO4)•硫酸铜分解为Cu2+和SO4-两个离子;•Cu2+离子水解生成Cu(OH)2和H3O+;•SO4-离子不水解。
盐类水解原理的应用: 1. 硫酸铜的水解产生的Cu(OH)2可以用于制备蓝色矾石颜料; 2. 硫酸铜的水解所产生的酸性物质H3O+也可以用于实验室中的酸碱中和反应。
3. 盐类的水解反应与溶液pH值盐类的水解反应与溶液pH值之间存在一定的关系。
如果盐类的水解产物中有酸性物质生成,溶液的pH值将降低,反之,如果有碱性物质生成,溶液的pH值将升高。
这一原理在许多实际应用中都有重要的意义。
4. 提高盐类水解反应效率的方法为了提高盐类水解反应的效率,可以采取以下方法:1.提高反应温度:增加反应温度可以加快盐类的水解速率,提高反应效率;2.使用催化剂:添加适量的催化剂能够提高盐类的水解速率,加快反应进程;3.增加反应时间:延长反应时间有助于反应达到更完全的程度。
盐类的水解及其应用
盐类的水解及其应用
(一)盐的水解实质
当盐AB能电离出弱酸阴离子(Bn-)或弱碱阳离子(An+),即可与水电离出的H+或OH -结合成弱电解质分子,从而促进水进一步电离。
思考:pH=7的盐溶液中水的电离是否一定相当于该温度下纯水的电离?
提示:可有两种情况:
①强酸强碱正盐溶液:“无弱不水解”,对水的电离无影响
②弱酸弱碱盐溶液:弱碱阳离子和弱酸阴离子的水解程度相当,即结合水电离出的OH-和H+能力相当,也即相应弱碱和弱酸的电离程度相等。
尽管溶液中[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L(室温),但水电离出的[H+]水=[OH-]水>> 1×10-7mol/L。
故水的电离受到的促进程度仍然很大。
(二)影响水解的因素
内因:盐的本性
有弱才水解,越弱越水解
弱弱都水解,无弱不水解
外因:浓度、温度、溶液酸碱性的变化
(1)温度不变,浓度越小,水解程度越大。
(2)浓度不变,温度越高,水解程度越大。
(3)改变溶液的pH值,可抑制或促进水解。
(三)比较外因对弱电解质电离和盐水解的影响。
(四)强碱弱酸酸式盐的电离和水解
1. 以HmAn-表示弱酸酸式盐阴离子的电离和水解平衡.
2. 常见酸式盐溶液的酸碱性
碱性:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4、NaHS.
酸性:NaHSO3、NaH2PO4
此类盐溶液的酸碱性可由下列情况而定。
①若只有电离而无水解,则呈酸性(如NaHSO4)
②若既有电离又有水解,取决于两者程度的相对大小
电离程度>水解程度,呈酸性
电离程度<水解程度,呈碱性
(五)盐类水解的应用
1. 判断盐溶液的酸碱性及其强弱
如何比较等物质的量浓度的各种盐溶液的pH大小?例如HCOONa、CH3COONa、Na2CO3
∵电离程度:HCOOH>CH3COOH>HCO3-
∴水解程度:HCOO-<CH3COO-<CO32-
pH大小顺序:Na2CO3>CH3COONa>HCOONa.
思考:相同条件下,测得①NaHCO3,②CH3COONa,③NaAlO2三种稀溶液的pH值相同,那么,它们的物质的量浓度由大到小的顺序该怎样?
2. 比较盐溶液中离子种类的多少?
例:将0.1mol下列物质置于1L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是()
A.KCl
B.Mg(OH)2
C.Na2CO3
D.MgSO4
解:此题涉及到物质溶解性、盐的水解等知识.往往对盐的水解产生一种错误理解,即CO32-因水解而使CO32-浓度减小,本题已转移到溶液中阴离子总数多少的问题上。
由此可知,若有1molCO32-水解,则能产生1molHCO3-和1molOH-,水解方向是阴离子数目增多的方向。
故C中阴离子数>0.1mol.A、D中nCl-=nSO42-=0.1mol(水电离出
OH-可忽略),B中的Mg(OH)2在水中难溶,故溶液中nOH-<0.1mol.
本题答案:C
3. 比较盐溶液中离子浓度间的大小关系
(1)一种盐溶液中各种离子浓度的相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子]>[水解的离子]>[水解后呈某性的离子(如H+或OH-)]>[显性对应离子如OH-或H+]
实例:a. CH3COONa b. NH4Cl
a. [Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
b. [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
②当盐中阴、阳离子不等价时
要考虑是否水解,水解分几步。
如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”。
实例:Na2S水解分二步:
各种离子浓度大小顺序为:
[Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H+]
(2)两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小
①若酸与碱恰好完全反应,则相当于一种盐溶液。
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余,则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度。
例:将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度的关系正确的是( )
A. [NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
B. [NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
C. [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
D. [Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
解析:氨水是一种弱电解质溶液,与HCl溶液反应生成NH4Cl,由题意知NH3·H2O多余,NH3·H2O的电离应大于NH4+的水解,电离起主导作用,故溶液呈碱性。
NH3·H2O电离出的[NH4+]能超过水解的[NH4+],故[NH4+]>[Cl-]。
本题答案:B.
思考:[Cl-]与[OH-]关系如何确定?
4. 溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来研究
(1) 写出溶液中的各种微粒
阳离子:Na+、H+
阴离子:S2-、HS-、OH-
分子:H2S、H2O.
(2)利用守恒原理列出相关方程
1o电荷守恒:
[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]
2o物料守恒:
Na2S=2Na++S2-
若S2-不水解.[Na+]=2[S2-]
现S2-已发生部分水解,S原子以三种微粒存在于溶液中.[S2-]、[HS-]、[H2S],根据S原子守恒及Na+的关系可得。
[Na+]=2[S-]+2[HS-]+2[H2S]
3o质子守恒
由H2O电离出的[H+]=[OH-],水电离出的H+部分被S2-结合成为HS-、H2S,根据H+质子守恒,可得方程:
[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]
5. 判断加热浓缩盐溶液能否得到同溶质的固体
比较:
结论:
6. 某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
Na2SiO3、Na2CO3、NH4F等不能贮存磨口玻璃塞的试剂瓶中.因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性,产生较多OH-,NH4F水解产生HF。
OH-、HF均能腐蚀玻璃。
7. 解释事实
用水解原理可解释诸多相关事实
(1)FeCl3、KAl2(SO4)2·12H2O等可作净水剂
原因:Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3,它们结构疏松、表面积大、吸附能力强,故能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降,从而起到净水的作用。
(2)泡沫灭火器内反应原理
NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应:
3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
(3)某些化学肥料不能混合使用
如铵态(NH4+)氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰(主要成分K2CO3)混合使用。
(4) 热的纯碱液去油污效果好
加热能促进纯碱Na2CO3水解,产生的[OH-]较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件
下,水解受到促进,故热的比冷的效果好。
(5)在NH4Cl溶液中加入Mg粉,为何有H2放出?
(6)除杂
例:除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,可加入的一种试剂,后过滤。
下列试剂中合适的是( )
A.NH3·H2O
B.NaOH
C.Na2CO3
D.MgCO3
E.MgO
F.Mg(OH)2
解析:NH3·H2O、NaOH、Na2CO3均能与Mg2+、Fe3+反应生成沉淀,Mg(OH)2、Fe(OH)3达不到除杂目的。
由于Fe3+的水解程度较大,产生的[H+]较大。
H+能与MgO、Mg(OH)2、MgCO3发生反应,从而促进Fe3+水解完全转变为Fe(OH)3,从而与Mg2+分离开,还有过量的MgO、Mg(OH)2、MgCO3为难溶物,便于过滤除去。