化学盐类的水解电离知识点总结
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化学盐类的水解电离知识点总结一、盐类的水解盐类的水解是指盐溶解在水中时,离子与水分子发生反应生成新的离子或分子物质的过程。
水解反应通常发生在弱酸盐或弱碱盐溶液中,分为酸性水解和碱性水解两种类型。
1.酸性水解当酸性盐溶解在水中时,阳离子会与水分子发生反应,产生酸性溶液。
这是由于阳离子是强酸的共轭碱,与水分子结合生成氢离子(H+),使溶液呈酸性。
示例反应:铵盐(NH4Cl)+H2O→NH4OH+HCl2.碱性水解当碱性盐溶解在水中时,阴离子会与水分子发生反应,产生碱性溶液。
这是因为阴离子是强碱的共轭酸,与水分子结合生成氢氧根离子(OH-),使溶液呈碱性。
示例反应:铝盐(AlCl3)+H2O→Al(OH)3+HCl需要注意的是,盐类水解的程度受其溶解度和离子的水合能力的影响。
溶解度越大,水解程度越小;离子的水合能力越强,水解程度也越小。
二、盐类的电离盐类的电离是指盐类溶解在水中,离子与水分子发生解离反应,形成游离离子的过程。
这是由于水是一种极性分子,能够与离子相互作用,将盐分子解离成离子。
1.强电解质强电解质是指能够完全电离的盐类。
在水中完全溶解的强酸、强碱和盐都属于强电解质。
它们的分子在水中离解成对应的阳离子和阴离子,溶液具有良好的电导性。
示例:NaCl + H2O → Na+(aq) + Cl-(aq)2.弱电解质弱电解质是指在水中只部分电离的盐类。
它们的分子在水中只有一部分离解成离子,溶液的电导性相对较差。
示例:NH4Cl + H2O ⇌ NH4+(aq) + Cl-(aq)需要注意的是,强电解质和弱电解质的区分是根据离解程度而定,而不是盐的种类。
同一个盐在不同条件下可能表现出强电解质或弱电解质的性质。
三、影响水解和电离的因素1.温度:温度的增加会促进水解和电离反应的进行,提高溶液的电导性。
2.浓度:较高的盐浓度促进水解反应的进行,但也可能限制电离反应的进行。
3.溶剂:溶液中的溶剂性质,如极性和离子溶解度,会影响水解和电离的程度。
《盐类的水解》知识清单一、盐类水解的定义在溶液中,盐电离出来的离子跟水所电离出来的 H⁺或 OH⁻结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
要理解盐类水解,首先得明确水是一种极弱的电解质,存在着电离平衡:H₂O ⇌ H⁺+ OH⁻。
当盐溶解在水中时,盐电离出的离子可能会与水电离出的 H⁺或 OH⁻发生作用。
二、盐类水解的实质盐类水解的实质是破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。
例如,氯化铵(NH₄Cl)溶液中,NH₄⁺会与水电离出的 OH⁻结合形成弱电解质一水合氨(NH₃·H₂O),使得溶液中 c(H⁺)>c(OH⁻),溶液呈酸性。
而在碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中,CO₃²⁻会与水电离出的 H⁺结合形成碳酸氢根离子(HCO₃⁻),进而促进水的电离,使得溶液中c(OH⁻)> c(H⁺),溶液呈碱性。
三、盐类水解的特点1、可逆性盐类的水解反应是可逆反应,存在着水解平衡。
以醋酸钠(CH₃COONa)为例,CH₃COO⁻+ H₂O ⇌CH₃COOH + OH⁻,当达到水解平衡时,各种离子的浓度不再发生变化,但水解反应仍在进行。
2、微弱性盐类的水解程度一般都很小。
通常情况下,水解生成的弱电解质浓度很小,溶液中主要还是以盐电离出的离子形式存在。
3、吸热性盐类的水解反应是吸热反应。
升高温度会促进盐类的水解,因为吸热反应在温度升高时平衡会向正反应方向移动。
四、影响盐类水解的因素1、盐的本性这是影响盐类水解的主要因素。
组成盐的酸或碱越弱,水解程度越大。
例如,相同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液,碳酸钠的水解程度更大,因为碳酸的酸性弱于碳酸氢根的酸性。
2、温度升高温度能促进盐类的水解。
因为水解是吸热反应,温度升高,水解平衡向正反应方向移动,水解程度增大。
3、浓度盐的浓度越小,水解程度越大。
加水稀释,水解平衡向正反应方向移动,水解程度增大。
但溶液中离子的浓度一般会减小。
4、溶液的酸碱度外加酸或碱会影响盐类的水解。
高三化学水解电离知识点化学是高中学习中的一门重要科目,其中水解和电离是化学中的两个基本概念,在高三学习中也是重点内容。
下面将介绍高三化学中关于水解和电离的知识点。
一、水解的概念和分类1. 水解的概念:水解是指化合物与水分子发生反应,被水分子分解成更简单的物质的过程。
2. 水解的分类:水解反应可以分为酸性水解、碱性水解和盐类水解三种类型。
- 酸性水解:当化合物与酸反应时,发生酸性水解,产生酸根离子或酸。
- 碱性水解:当化合物与碱反应时,发生碱性水解,产生碱根离子或碱。
- 盐类水解:当盐类溶解在水中时,发生盐类水解,产生盐的阳离子或阴离子与水分子反应生成的溶液。
二、水解反应的影响因素1. 温度:温度升高会加速水解反应的进行,反之则会减缓反应速率。
2. 浓度:反应物浓度的增加会导致水解反应速率的加快。
3. 原料的性质:不同种类的原料发生水解反应的速率也会不同。
三、电离的概念和分类1. 电离的概念:电离是指化合物在溶液中分解成带电离子的过程。
2. 电离的分类:电离可以分为离子的形成和电解质的分类两个方面。
- 离子的形成:当化合物溶解在水中时,其中的分子会分解成带电的离子。
- 电解质的分类:电解质可以分为强电解质和弱电解质两种类型。
四、强电解质和弱电解质1. 强电解质:具有完全电离的性质,溶解度大,溶液中离子的浓度高。
2. 弱电解质:仅部分电离,溶解度小,溶液中离子的浓度低。
五、电离度和电离常数1. 电离度:电离度是描述溶液中电解质溶解程度的物理量,用符号α 表示。
2. 电离常数:反映溶液中电解质电离程度的物理量,用符号 K 表示。
六、酸碱中的水解和电离1. 酸的水解:酸溶液中的水会发生水解反应,生成氢离子(H+),使溶液呈酸性。
2. 碱的水解:碱溶液中的水会水解生成氢氧根离子(OH-),使溶液呈碱性。
3. 酸的电离:酸溶液中的酸分子会电离生成氢离子(H+)。
4. 碱的电离:碱溶液中的碱分子会电离生成氢氧根离子(OH-)。
盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)1、盐类水解:在水溶液中某些可溶盐电离出来的弱酸阴离子或弱碱阳离子离子跟水电离出来的H +或OH -结合生成弱电解质,从而促进水的电离的反应。
2.实质盐电离→⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫弱酸的阴离子→结合H +弱碱的阳离子→结合OH -―→破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大―→⎩⎪⎨⎪⎧c (H +)≠c (OH -)―→溶液呈碱性、酸性c (H +)=c (OH -)―→溶液呈中性 3.特点可逆→水解反应是可逆反应 |吸热→水解反应是酸碱中和反应的逆反应,是吸热过程 |微弱→水解反应程度很微弱4.盐类水解规律:①有 弱 才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁 强显谁性,两弱都水解,同强显中性。
越稀越水解,越热月水解。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。
(如:Na 2CO 3 >NaHCO 3)③弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
a.若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。
如NaHCO 3溶液中:HCO -3H ++CO 2-3(次要),HCO -3+H 2O H 2CO 3+OH -(主要)。
b.若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。
如NaHSO3溶液中:HSO-3H++SO2-3(主要),HSO-3+H2O H2SO3+OH-(次要)。
(目前必须知道HC2O4-、HSO-3、HPO32—和H2PO4—的电离大于水解)5.表示方法——水解的离子方程式(1)一般盐类水解程度很小,水解产物很少,在书写盐类水解方程式时要用“”号连接。
盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用“↓”或“↑”表示水解产物(双水解例外)。
不把产物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
如:Cu(NO3)水解的离子方程式为Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+。
NH4Cl水解的离子方程式为NH+4+H2O NH3·H2O+H+。
电离水解平衡一、电离水解平衡的特点①弱电解质溶于水,在水分子的作用下,弱电解质分子的离子化过程和阴阳离子的分子化过程的速率相同建立了该化学平衡,电离平衡的移动遵循化学平衡移动的一般性规律。
②影响电离平衡的主要因素有:温度的升降;溶质浓度的降低(稀释);通过离子消耗降低生成离子的浓度;同离子效应――增大生成离子的浓度。
③遵循勒夏特列原理,平衡的移动是减弱外界条件的改变而不是逆转外界条件的改变.例如:加水稀释醋酸,平衡正向移动,但是溶液中的C(H+)依然是减小的,增加的只是n(H+)。
例1.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步的电离程度大于第二步的电离程度,第二步的电离程度远大于第三步的电离程度.今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:①HA+HC2-(少量)=A—+H2C—②H2B(少量)+2A—=B2—+2HA③H2B(少量)+H2C—=HB—+H3C回答下列问题:(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是。
(2)A—、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是最难结合质子的是(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)A.H3C+3A-=3HA+C3-B。
HB-+A-=HA+B2- C.H3C+B2-=HB—+H2C—(4)完成下列反应的离子方程式A. H3C+OH-(过量)B。
HA(过量)+C3-某些盐溶液的配制、保存在配制FeCl3、 FeCl2、AlCl3、CuSO4等溶液时为防止水解,常向盐溶液中加入少量相应的酸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。
某些离子间因发生又水解而在溶液中不大量共存,如①Al3+与S2-、HS—、CO32-、HCO3-、AlO2—、SiO32—、ClO-、C6H5O—等不共存②Fe3+与CO32—、HCO3-、AlO2-、ClO—等不共存③NH4+与ClO-、SiO32-、AlO2-等不共存想一想:Al2S3为何只能用干法制取?小结:能发生双水解反应,首先因为阴、阳离子本身单一水解程度相对较大,其次水解一方产生较多H+,另一方产生较多OH—,两者相互促进,使水解进行到底。
盐类的水解一、盐类的水解1.实质,盐电离,弱酸的阴离子结合H+,弱碱的阳离子结合OH-,生成弱电解质,破坏了电离平衡,水的电离程度增大,c(H+)≠c(OH-),溶液呈现酸性或者碱性2.特点,程度微弱,属于可逆反应, ,就是的逆反应。
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.水解方程式的书写一般盐类的水解程度小,如果产物易分解(如氨水,碳酸)也不写成分解产物的形式Eg:氯化铵的水解离子方程式:多元弱酸盐的水解分布进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式Eg:碳酸钠的水解离子方程式:多元弱碱盐的水解方程式一步写完Eg:氯化铁的水解离子方程式:若阴、阳离子水解相互促进,由于水解程度较大,书写要用等号,气体,沉淀符号Eg:碳酸氢钠与氯化铝混合溶液:常见能发生水解相互促进的离子组合有:铝离子与碳酸根,碳酸氢很,硫离子,硫氢根,偏铝酸根,以及铁离子与碳酸根,碳酸氢根二、影响水解的主要因素1.内因,酸或者碱越弱,其对应的弱酸根离子与弱碱阳离子2.外因,改变温度,浓度,外加酸碱水解平衡的移动水解程度水解产生离子的浓度三、盐类水解反应的运用1,除油污,用热纯碱溶液清洗的原因?2,配制盐溶液,配制氯化铁溶液时,为抑制铁离子水解,因加入3,作净水剂,铝盐净水原理用4,制备物质,用氯化钛制备氧化钛的反应可表示为制备硫化铝不能在溶液中进行的原因问题:配制硫酸亚铁时,为何要加入硫酸,并加入少量铁屑?四、 1、离子浓度的定量关系电荷守恒式物料守恒式2.溶液中离子浓度的大小关系多元弱酸溶液多元弱酸的正盐溶液不同溶液中同一离子浓度的大小关系比较混合溶液中各离子浓度的大小比较练习:一、选择题1.下列说法不.正确的就是( )A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.水解反应 NH+4+H2O NH3·H2O+H +达到平衡后,升高温度平衡逆向移动C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D.盐类水解反应的逆反应就是中与反应2.一定条件下,CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-下列说法正确的就是( )A.加入少量NaOH固体,c(CH3COO-)增大B.加入少量FeCl3固体,c(CH3COO-)增大C.稀释溶液,溶液的pH增大D.加入适量醋酸得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)3.下列运用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解的事实无关的就是( )A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞B.泡沫灭火器用碳酸氢钠溶液与硫酸铝溶液,使用时只需将其混合就可产生大量二氧化碳的泡沫C.厨房中常用碳酸钠溶液洗涤餐具上的油污D.可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳4.下列溶液中离子浓度关系的表示正确的就是( )A.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO2-3)+c(HCO-3)B.pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COO-)C.0、1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-)D.物质的量浓度相等的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)5.相同温度、相同浓度下的六种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③代表的物质可能分别为( )A.NH4Cl (NH4)2SO4CH3COONaB.(NH4)2SO4NH4Cl CH3COONaC.(NH4)2SO4NH4Cl NaOHD.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO46.(2013·三门峡模拟)有一种酸式盐NaHB,它的水溶液呈弱碱性。
一、盐类的水解反应1.定义:在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质的反应。
2.实质:由于盐的水解促进了水的电离,使溶液中c(H+)和c(OH)-不再相等,使溶液呈现酸性或碱性。
3.特征(1)一般是可逆反应,在一定条件下达到化学平衡。
(2)盐类水解是中和反应的逆过程:,中和反应是放热的,盐类水解是吸热的。
(3)大多数水解反应进行的程度都很小。
(4)多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。
4.表示方法(1)用化学方程式表示:盐+水⇌酸+碱如AlCl3的水解:AlCl3 +3H20 ⇌Al+3+ 3Cl-(2)用离子方程式表示:盐的离子+水⇌酸(或碱)+OH-(或H+)3+ 3H2O ⇌Al(OH)3 + 3H+如AlCl3的水解:Al+二、影响盐类水解的因素1.内因——盐的本性(1)弱酸酸性越弱,其形成的盐越易水解,盐溶液的碱性越强。
(2)弱碱碱性越弱,其形成的盐越易水解,盐溶液的酸性越强。
2.外因(1)温度:由于盐类水解是吸热的过程,升温可使水解平衡向右移动,水解程度增大。
(2)浓度:稀释盐溶液可使水解平衡向右移动,水解程度增大;增大盐的浓度,水解平衡向右移动,水解程度减小。
(3)外加酸碱:H+可抑制弱碱阳离子水解,OH-能抑制弱酸阳离子水解。
(酸性溶液抑制强酸弱碱盐的水解,碱性溶液促进强酸弱碱盐的水解;碱性溶液抑制强碱弱酸盐的水解,酸性溶液促进强碱弱盐盐的水解)三、盐类水解的应用1.判断盐溶液的酸碱性(1)多元弱酸的强碱盐的碱性:正盐>酸式盐;如0.1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3。
(2)根据“谁强显谁性,两强显中性”判断。
如0.1 mol·L-1的①NaCl,②Na2CO3,③AlCl3溶液的pH大小:③<①<②。
2.利用明矾、可溶铁盐作净水剂如:Fe+3+3H2O ⇌Fe(OH)3+3H+3.盐溶液的配制与贮存配制FeCl3溶液时加入一定量酸(盐酸)抑制水解;配制CuSO4溶液时加入少量稀硫酸,抑制铜离子水解。
七、盐类的水解(只有可溶于水的盐才水解)1、盐类水解:在水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。
2、水解的实质:水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合,破坏水的电离,是平衡向右移动,促进水的电离。
3、盐类水解规律:①有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱都水解,同强显中性。
②多元弱酸根,浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大,碱性更强。
(如:Na2CO3>NaHCO3)4、盐类水解的特点:(1)可逆(与中和反应互逆)(2)程度小(3)吸热5、影响盐类水解的外界因素:①温度:温度越高水解程度越大(水解吸热,越热越水解)②浓度:浓度越小,水解程度越大(越稀越水解)③酸碱:促进或抑制盐的水解(H+促进阴离子水解而抑制阳离子水解;OH-促进阳离子水解而抑制阴离子水解)6、酸式盐溶液的酸碱性:①只电离不水解:如HSO4- 显酸性②电离程度>水解程度,显酸性(如: HSO3-、H2PO4-)③水解程度>电离程度,显碱性(如:HCO3-、HS-、HPO42-)7、双水解反应:(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。
双水解反应相互促进,水解程度较大,有的甚至水解完全。
使得平衡向右移。
(2)常见的双水解反应完全的为:Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-与NH4+;CO32-(HCO3-)与NH4+其特点是相互水解成沉淀或气体。
双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡,如:2Al3++ 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓+3H2S↑9、水解平衡常数(Kh)对于强碱弱酸盐:Kh=Kw/Ka(Kw为该温度下水的离子积,Ka为该条件下该弱酸根形成的弱酸的电离平衡常数)对于强酸弱碱盐:Kh=Kw/Kb(Kw为该温度下水的离子积,Kb为该条件下该弱碱根形成的弱碱的电离平衡常数)电离、水解方程式的书写原则1)、多元弱酸(多元弱酸盐)的电离(水解)的书写原则:分步书写注意:不管是水解还是电离,都决定于第一步,第二步一般相当微弱。
水解和电离知识点总结一、水解的概念和原理水解是指将某一物质(通常是化合物)与水分解为两种或两种以上物质的化学变化过程。
水解反应是一种重要的溶液中的化学反应过程,常见于盐类、酯等化合物。
水解反应的原理是溶质与溶剂(水)之间发生化学反应,生成新的物质。
在水解反应中,通常涉及到酸碱中和和水解的两种类型。
水解是溶质在水中被水分子进攻,生成离子或者分子的过程。
水分子可以进攻锯环之中的原子以解锯环,则产生两个分子或离子。
二、水解的类型1. 酸碱中和水解酸碱中和水解是指在水中将酸、碱或盐的分子或离子与水分子发生反应,形成相应的酸性或碱性的物质。
酸碱中和水解反应通常可以表示为:H+ + OH- -> H2O。
例如:NaCl + H2O -> Na+ + Cl- + H2O在这个反应中,NaCl溶解在水中,产生Na+和Cl-离子,同时还有Na+和OH-和Cl-和H+ 进行酸碱中和反应,生成水分子。
2. 酯水解酯水解是指酯类化合物在水中分解为醇和酸的化学反应。
酯水解的一般化学方程式为:RCOOR’ + H2O -> RCOOH + R’OH。
例如:CH3COOC2H5 + H2O -> CH3COOH + C2H5OH在这个反应中,乙酸乙酯在水中分解为乙酸和乙醇。
3. 蛋白质水解蛋白质是生物体内重要的大分子,它们在生物体内发挥着重要的功能。
蛋白质水解是指蛋白质在酸、碱、酶的作用下,被水分解为氨基酸或肽链。
三、电离的概念和原理电离是指溶质在溶剂中失去或增加电荷的过程。
溶质中的分子或离子在水中溶解后,它们与水分子发生相互作用,导致分子中的原子或基团失去或增加电子,形成离子。
电离通常伴随着物质的溶解过程,是溶液中溶质与溶剂之间发生化学变化的重要现象。
电离的原理是溶质与溶剂中的水分子之间发生相互作用,导致溶质分子或离子中原子或基团失去或增加电子,形成离子。
四、电离的类型1. 强电解质和弱电解质根据电离度的不同,溶质可以分为强电解质和弱电解质。
化学水解电离知识点总结一、化学水解的概念1. 化学水解是指物质在水或者酸性条件下发生水解反应,分解成更简单的物质或者离子的过程。
水解反应可以是酸催化或者碱催化的。
2. 化学水解是一种重要的化学反应,应用广泛。
例如,碳酸氢钠在水中水解产生碳酸钠和二氧化碳;酯在碱性条件下水解成醇和钠盐;蛋白质在酸性条件下发生水解而蛋白质分解成氨基酸。
3. 化学水解的反应速率受多种因素影响,如反应物的浓度、温度、催化剂,溶液的PH值等。
二、化学水解的影响因素1. 温度:化学水解反应的速率随温度的升高而增加,符合阿伦尼乌斯方程。
一般来说,每升高10摄氏度,反应速率会增加大约2倍。
2. 酸碱性条件:酸催化的水解反应和碱催化的水解反应具有不同的机理和速率。
酸性条件下,通常是由质子提供催化作用,例如,葡萄糖在稀硫酸中发生水解反应。
碱性条件下,通常是由羟基离子提供催化作用,如酯在碱性条件下的水解反应。
3. 反应物的浓度:反应物的浓度越高,化学水解反应速率越高。
这是因为反应物的浓度越高,有效碰撞的概率也越高。
4. 催化剂:催化剂可以促进化学水解反应的进行,通过提高反应物的活化能降低反应速率。
催化剂可以是酸、碱、金属离子或者酶等。
5. 溶液的PH值:溶液的PH值对化学水解反应也有很大的影响。
在酸性条件下,一些酯类物质更容易发生水解;在碱性条件下,酸性物质更容易发生水解。
三、化学水解的应用1. 化学水解在化工生产中有广泛应用。
例如,纤维素、淀粉等天然高分子化合物的生产中都需要进行化学水解来获得单糖、葡聚糖等单体物质。
2. 化学水解在生物工程中也有着重要应用。
通过水解,可以将生物质转化成可燃气体或者生产生物柴油。
3. 化学水解在生物技术、医药制药等领域也有重要应用。
例如,通过酸水解可以将蛋白质分解成氨基酸,然后再制备多肽药物。
四、化学电离的概念1. 化学电离是指物质在水溶液中,被溶解成离子的过程。
通常是指电解质在水中产生离子。
2. 化学电离是一种重要的化学现象,大部分物质在水中都会发生电离,形成离子和非离子物质。
一、盐类的水解反应
1.定义:在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质的反应。
2.实质:由于盐的水解促进了水的电离,使溶液中c(H+)和c(OH)-不再相等,使溶液呈现酸性或碱性。
3.特征
(1)一般是可逆反应,在一定条件下达到化学平衡。
(2)盐类水解是中和反应的逆过程:,中和反应是放热的,盐类水解是吸热的。
(3)大多数水解反应进行的程度都很小。
(4)多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。
4.表示方法
(1)用化学方程式表示:盐+水⇌酸+碱
如AlCl3的水解:AlCl3 +3H20 ⇌Al+3+ 3Cl-
(2)用离子方程式表示:盐的离子+水⇌酸(或碱)+OH-(或H+)
3+ 3H2O ⇌Al(OH)3 + 3H+
如AlCl3的水解:Al+
二、影响盐类水解的因素
1.内因——盐的本性
(1)弱酸酸性越弱,其形成的盐越易水解,盐溶液的碱性越强。
(2)弱碱碱性越弱,其形成的盐越易水解,盐溶液的酸性越强。
2.外因
(1)温度:由于盐类水解是吸热的过程,升温可使水解平衡向右移动,水解程度增大。
(2)浓度:稀释盐溶液可使水解平衡向右移动,水解程度增大;
增大盐的浓度,水解平衡向右移动,水解程度减小。
(3)外加酸碱:H+可抑制弱碱阳离子水解,OH-能抑制弱酸阳离子水解。
(酸性溶液抑制强酸弱碱盐的水解,碱性溶液促进强酸弱碱盐的水解;
碱性溶液抑制强碱弱酸盐的水解,酸性溶液促进强碱弱盐盐的水解)
三、盐类水解的应用
1.判断盐溶液的酸碱性
(1)多元弱酸的强碱盐的碱性:正盐>酸式盐;
如0.1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3。
(2)根据“谁强显谁性,两强显中性”判断。
如0.1 mol·L-1的①NaCl,②Na2CO3,③AlCl3溶液的pH大小:③<①<②。
2.利用明矾、可溶铁盐作净水剂
如:Fe+3+3H2O ⇌Fe(OH)3+3H+
3.盐溶液的配制与贮存
配制FeCl3溶液时加入一定量酸(盐酸)抑制水解;
配制CuSO4溶液时加入少量稀硫酸,抑制铜离子水解。
4.制备胶体
如:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,产生红褐色胶体。
F e+3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H +
5.热碱去油污
2+ H2O ⇌HCO3-+ OH-,溶液碱性增强
升温促进碳酸钠水解:CO3-
6.泡沫灭火器原理
(1)成分:NaHCO3、Al2(SO4)3
(2)原理:NaHCO3水解:HCO3-+ H2O ⇌H2CO3 + OH-
Al2(SO4)3水解:Al+3+ 3H2O ⇌Al(OH)3↓+3H+
当两盐溶液混合时,氢离子与氢氧根离子结合生成水,双方相互促进水解:
Al+3+ 3HCO3-== Al(OH)3↓+3CO2↑
7.合理施用化肥
(1)普钙[主要成分Ca(H2PO4)2]、铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用。
(2)原因:Ca(H2PO4)2电离强于水解、铵态氮肥水解显酸性,K2CO3水解显碱性,若混用,相互促进,易造成肥效降低。
8.除杂
(1)采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子。
例如,不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+。
(2)向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO以除去FeCl3。
9.判断溶液中离子能否共存
在水溶液中水解相互促进的离子:(1)若相互促进程度较小,则可以大量共存,如NH4+和CH3COO-、C03-2等。
(2)若相互促进的程度很大、很彻底,则不能大量共存, 如Al+3与HCO3-在溶渡中不能共存,因发生反应Al+3+ 3HCO3-== Al(OH)3↓+3CO2↑,这类离子组合常見的有:
Fe+3与S-2、HS-因发生氧化还原反应也不能大量共存。
10.加热蒸发盐溶液时所得固体
(1)不水解、不分解的盐溶液加热蒸干时,析出盐的晶体,如NaCl溶液;
(2)能水解,但生成的酸不挥发,也能析出该盐的晶体,如Al2(SO4)3溶液;
(3)能水解,但水解后生成的酸有挥发性,则析出金属氢氧化物,若蒸干后继续加热,则可分解为金属氧化物,如AlCl3、FeCl3;
(4)若盐在较低温度下受热能分解,则加热蒸干其溶液时,盐已分解,如Ca(HCO3)2。
四、离子浓度大小的比较
1.“一个比较”
比较分子和离子或离子和离子水解能力与电离能力的相对大小。
(1)分子的电离大于相应离子的水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,所以等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性。
则有:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(2)分子的电离小于相应离子的水解能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性。
则有:c(Na)+>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐的电离能力和水解能力的相对强弱。
如①NaHCO3溶液, HCO3-的水解能力大于电离能力,故溶液显碱性。
则有:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(C03-2)
②N aHSO3溶液,HSO3-的电离能力大于HSO3-的水解能力,故溶液显酸性。
则有:c(Na+)>c(HSO3-) >c(H+)>c(SO3-2) >c(OH-)>c(H2SO3)
2.“两个微弱”
(1)弱电解质的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。
如在稀醋酸中:CH3COOH ⇌H2O + H+;H2O ⇌OH-+ H+;
则有:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)弱酸根或弱碱阳离子的水解是很微弱的,但水的电离程度远小于盐的水解程度。
如在稀NH4Cl中:NH4Cl ==NH4++Cl -
;NH4++H2O ⇌NH3•H2O + H+;H2O ⇌OH-+ H+;
则有:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3•H2O )>c(OH-)
3.“三个守恒”
(1)电荷守恒
溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。
如:在NaHCO3溶液中c(Na+)+ c(H+) = c(HCO3-) + 2c(CO3-2) + c(OH-)。
(2)物料守恒(原子守恒)
变化前后某个元素的原子个数守恒(元素守恒)。
①单一元素守恒,如1moL NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+N(NH3•H2O )+n(NH4+)=1moL,
即N元素守恒。
②两元素守恒,如NaHCO3溶液中c(Na+) = c(HCO3-) + c(CO3-2) + c(H2CO3) ,即Na元素
和C元素的守恒
(3)质子守恒
电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,但转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
如在NaHS溶液中,存在NaHS的电离和水解,H2O的
电离,其质子转移情况可作如下分析:
H2S HS-S-2
得到质子(H+)失去质子(H+)
H3O+H2O OH-
则在NaHS溶液中有如下守恒:
c(H2S) + c(H3O+) = c(S-2) + c(OH-) 即c(H2S) + c(H+) = c(S-2) + c(OH-)。