在溶液中,强碱弱酸盐,强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐电离出来的离子与水电离出来的H+与OH-生成弱电解质的过程叫做盐类水解。
盐类的水解
(一)盐类的水解的分类:
盐类 | 实例 | 能否水解 | 引起水解的离子 | 对水的电离平衡的影响 | 促进与否 | 溶液的酸碱性 |
强碱弱酸盐 | CH3COONa | 能水解 | 弱酸阴离子引起水解 | 对水的电离平衡有影响 | 促进水的电离 | 溶液呈碱性 |
强酸弱碱盐 | NH4Cl | 能水解 | 弱碱阳离子引起水解 | 对水的电离平衡有影响 | 促进水的电离 | 溶液呈酸性 |
强酸强碱盐 | NaCl | 不能水解 | 无引起水解的离子 | 对水的电离平衡无影响 | —— | 溶液呈中性 |
弱酸弱碱盐 | CH3COONH4 | 能水解 | 全部 | 全部 | 全部 | 水解后溶液的酸碱性由对应的弱酸弱碱的相对强弱决定 |
(二)盐类水解的类型
类型 | 酸碱性 | pH(常温) | 举例 |
强酸弱碱盐水解 | 溶液显酸性 | pH<7 | NH4Cl、AlCl3、FeCl3、CuSO4等 |
强碱弱酸盐水解 | 溶液显碱性 | pH>7 | CH3COONa、Na2CO3、Na2S等 |
强酸强碱盐水解 | 溶液显中性 | pH=7 | KCl、NaCl、Na2SO4等 |
弱酸弱碱盐水解 | 水解后溶液的酸碱性由对应的弱酸弱碱的相对强弱决定 | —— | CH3COONH4、NH4CN、(NH4)2SO3等 |
(三)相关内容
⒈实质:在溶液中,由于盐电离出的离子与水电离出的离子结合生成弱电解质,从而破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向电离的方向移动,显示出不同浓度的酸性、碱性或中性。
⒉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,同强显中性,弱弱具体定;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。)
3.特点:
⑴水解反应和中和反应处于动态平衡,水解进行程度很小。
⑵水解反应为吸热反应。
⑶盐类溶解于水,以电离为主,水解为辅。
⑷多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。
4.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:
⑴应用可逆符号表示
⑵一般生成物中不出现沉淀和气体,因此在书写水解离子方程式时不标“↓”“↑”
⑶多元弱酸根的水解分步进行且步步微弱,以第一步水解为主。
5.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;
6.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。
酸碱类水解相互抑制,盐类水解相互促进。(酸式水解——水解生成H+;碱式水解——水解生成OH-)
水解实例
(一).以NH4+ + H2O=可逆号=NH3·H2O + H+ 为例:
条件 | c(NH4+) | c(NH3·H2O) | c(H+) | c(OH-) | pH | 水解程度 | 平衡移动方向 |
加热 | 减少 | 增大 | 增大 | 减少 | 减小 | 增大 | 正向 |
加水 | 减少 | 减少 | 减少 | 增大 | 增大 | 增大 | 正向 |
通入氨气 | 增大 | 增大 | 减少 | 增大 | 增大 | 减少 | 逆向 |
加入少量 NH4Cl固体 | 增大 | 增大 | 增大 | 减少 | 减小 | 减少 | 正向 |
通入氯化氢 | 增大 | 减少 | 增大 | 减少 | 减小 | 减少 | 逆向 |
加入少量NaOH固体 | 减少 | 增大 | 减少 | 增大 | 增大 | 增大 | 正向 |
(二)以CH3COO- + H2O=可逆号=CH3COOH + OH- 为例:
条件 | c(CH3COO-) | c(CH3COOH) | c(OH-) | c(H+) | pH | 水解程度 | 平衡移动方向 |
加热 | 减少 | 增大 | 增大 | 减少 | 增大 | 增大 | 正向 |
加水 | 减少 | 减少 | 减少 | 增大 | 减小 | 增大 | 正向 |
加入冰醋酸 | 增大 | 增大 | 减少 | 增大 | 减小 | 减少 | 逆向 |
加入少量醋酸钠固体 | 增大 | 增大 | 增大 | 减少 | 增大 | 减少 | 正向 |
通入氯化氢 | 减少 | 增大 | 减少 | 增大 | 减小 | 增大 | 正向 |
加入少量NaOH固体 | 增大 | 减少 | 增大 | 减少 | 增大 | 减少 | 逆向 |
水解过程中的守恒
(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-)
双水解反应
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-,HSO3-,ALO2-
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)
盐溶液蒸干后
①.盐水解生成挥发性酸,蒸干后得到其氢氧化物,如FeCl3蒸干后得到Fe(OH)3,如继续灼烧则最终产物是Fe2O3
盐水解生成难挥发性酸或强碱,蒸干后得到原溶质,如Na2SO4
②.阴阳离子均易水解的盐,蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S
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;FeSO4蒸干后得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物
④.受热易分解的物质,蒸干后得到其分解产物,如Mg(HCO3)2蒸干后得到Mg(OH)2
水解的应用
①.配制FeCl3溶液——将FeCl3先溶于浓盐酸,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
水解内容补充
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(硫酸氢根对应硫酸不计算在内)。
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<酸式水解的盐; 碱>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)3<H2CO3 所以 碱性NaAlO2>NaHCO3 (碳酸根对应的酸为HCO3-)
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。
⒈强酸和弱碱生成的盐水解,溶液呈酸性。
⒉强碱和弱酸生成的盐水解,溶液呈碱性。
⒊强酸强碱不水解,溶液呈中性(不一定,如NaHSO4)
⒋弱酸弱碱盐强烈水解。
⒌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
酸式盐
酸式盐定义:电离时生成的阳离子(易失电子)除金属离子【或NH4+(有金属离子性质)】外还有氢离子,阴离子(易得电子)为酸根离子的盐。
1、强酸强碱酸式盐
只电离不水解的酸式盐,显强酸性。如:NaHSO4
2、弱酸强碱酸式盐
既电离又水解的酸式盐,酸碱性视其电离和水解的相对强度而定。
⑴电离>水解
如NaH2PO4,NaHSO3,显酸性。
⑵电离<水解
如NaHCO3,NaHS,Na2HPO4,显碱性。
3、酸式盐的考察:比较溶液离子浓度,比较溶液酸碱性等问题。
盐类 | 实例 | 能否水解 | 引起水解的离子 | 对水的电离平衡的影响 | 促进与否 | 溶液的酸碱性 |
强碱弱酸盐 | CH3COONa | 能水解 | 弱酸阴离子引起水解 | 对水的电离平衡有影响 | 促进水的电离 | 溶液呈碱性 |
强酸弱碱盐 | NH4Cl | 能水解 | 弱碱阳离子引起水解 | 对水的电离平衡有影响 | 促进水的电离 | 溶液呈酸性 |
强酸强碱盐 | NaCl | 不能水解 | 无引起水解的离子 | 对水的电离平衡无影响 | —— | 溶液呈中性 |
弱酸弱碱盐 | CH3COONH4 | 能水解 | 全部 | 全部 | 全部 | 水解后溶液的酸碱性由对应的弱酸弱碱的相对强弱决定 |
类型 | 酸碱性 | pH(常温) | 举例 |
强酸弱碱盐水解 | 溶液显酸性 | pH<7 | NH4Cl、AlCl3、FeCl3、CuSO4等 |
强碱弱酸盐水解 | 溶液显碱性 | pH>7 | CH3COONa、Na2CO3、Na2S等 |
强酸强碱盐水解 | 溶液显中性 | pH=7 | KCl、NaCl、Na2SO4等 |
弱酸弱碱盐水解 | 水解后溶液的酸碱性由对应的弱酸弱碱的相对强弱决定 | —— | CH3COONH4、NH4CN、(NH4)2SO3等 |