论文部分内容阅读
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HX>HY>HZ。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）2>Na2CO3>NaClO>NaHCO3>NaAc>Na2SO4>（NH4）2SO4>NaHSO4>H2SO4
3. 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 mL 0.1000 mol·L-1的CH3COOH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][12
8
7
4][①][②][③]
A.点①所示溶液中：
c（CH3COO-）+c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）
B.点②所示溶液中
：c（Na+）=c（CH3COOH）+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（CH3COOH）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（Na+）>c（OH-）
解析 点①溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，据物料守恒有，c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=2c（Na+），根据电荷守恒有，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），整理后得c（CH3COOH）+2c（H+）=c（CH3COO-）+2c（OH-）。点②溶液的pH=7，据电荷守恒有，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），又c（H+）=c（OH-），则c（Na+）=c（CH3COO-）。点③溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa，离子浓度的大小关系为c（Na+）>c（CH3COO-）>c（OH-）>c（H+）。
答案 D
4. 溶液中离子能否大量共存
弱碱的阳离子（如Fe3+、Al3+等）与弱酸的酸根（如HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等）在溶液中不能大量共存。因为两种离子都水解，分别和水电离出的H+、OH-结合生成弱电解质，互相促进水解，使两种离子数目减少。
例3 在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是（ ）
A. NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
B. K+、Na+、AlO2-、NO3-
C. K+、Na+、MnO4-、SO42-
D. Na+、K+、NO3-、HSO3-
答案 B
二、 “有害”的水解
1. 某些盐溶液的配制、保存
（1）在配制FeCl3、Al（NO3）3、CuSO4、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，注意不要引入杂质离子。
如实验室配置FeCl3溶液时，由于FeCl3溶于水会发生水解反应：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，为了抑制其水解保持溶液澄清，应先将盐溶解于稀盐酸中，再加水稀释。
（2）Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等碱性溶液不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶中，一律使用橡胶塞。
2. 加热蒸干盐溶液所得固体的成分
易挥发性强酸弱碱盐溶液蒸干得到氢氧化物，灼烧得到氧化物；难挥发性强酸的弱碱盐溶液蒸干仍得到原溶质。
如加热蒸干Al2（SO4）3、Fe2（SO4）3等难挥发性强酸弱碱盐的溶液时得到原溶质，但加热AlCl3、Al（NO3）3等易挥发性强酸弱碱盐的溶液时，因为加热促进盐的水解且水解产物之一为挥发性物质，便得到另一种水解产物。有时还要考虑所得水解产物的热稳定性，如加热蒸干FeCl2溶液时，水解生成的Fe（OH）2很易被氧化为Fe（OH）3，故最后产物为Fe（OH）3，灼烧后得Fe2O3。
3. 化肥的混用
农业谚语：“灰混粪，粪混灰，灰粪相混损肥分。” 为什么损肥分？
如：草木灰（主要成分是K2CO3）和氨态氮肥（如硝酸铵）混用，由于二者的水解相互促进，使NH4+变为NH3逸出而降低氮肥的肥效；草木灰和过磷酸钙（主要成分是CaH2PO4）混用会因生成难溶的Ca（HPO4）2而降低磷肥的肥效。 三、“有利”的水解
1. 净水剂的净水原理
如明矾净水是因为明矾水解生成的Al（OH）3胶体有较强的吸附性，可以吸附杂质；再如氯化铁溶液的净水及止血的原理也是由于水解生成Fe（OH）3胶体。
2. 泡沫灭火器的灭火原理
泡沫灭火器内装的是饱和硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液。当两种溶液混合时，相互促进水解，生成的大量CO2使灭火器内的压强增大，这样，CO2、Al（OH）3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。
3. 强碱弱酸盐溶液的去污原理
如热的纯碱溶液去污能力强，是因加热使水解程度增大，溶液碱性增强，因而去污能力增强。
4. 金属与盐溶液的反应
“焊药”——金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜，常用ZnCl2、NH4Cl。
5. 除杂
如将含有Fe3+杂质的KNO3溶液加热，促进Fe3+水解以除去杂质离子。
例4 普通泡沫灭器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液，铁筒中盛碳酸氢钠溶液，其化学反应的原理是 ；不能把硫酸铝溶液盛在铁筒中的原因是 ；不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是 。
解析 硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液相遇会发生双水解产生CO2气体达到灭火的目的，其原理是：Al2（SO4）3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al（OH）3↓+6CO2↑。若把硫酸铝溶液放在铁筒中，因Al3+发生水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，溶液呈酸性会腐蚀铁筒。如果用Na2CO3代替NaHCO3，则发生双水解的反应是：Al2（SO4）3+3Na2CO3+3H2O=3Na2SO4+2Al（OH）3↓+3CO2↑，可见，等物质的量的Al2（SO4）3与Na2CO3反应产生CO2的量少，且生成CO2的速率慢。
答案 Al2（SO4）3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al（OH）3↓+ 6CO2↑ 因Al3+发生水解Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，溶液呈酸性会腐蚀铁筒 等物质的量的Al2（SO4）3与Na2CO3反应产生的CO2少，且生成CO2的速率慢。
判断正误（正确的打“”，错误的打“×”）。
1. 向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成。（ ）
2. Na2CO3溶液显碱性CO32-+H2O?HCO3-+OH-。（ ）
3. Na2CO3溶液中加入少量Ca（OH）2固体，CO水解程度减小，溶液的pH减小。（ ）
4. 明矾能水解生成Al（OH）3胶体，可用作净水剂。（ ）
5. 由0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液的pH=3，可推知NaA溶液存在A-+H2O?HA+OH-。（ ）
6. pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c（H+）相同。（ ）
1. × 2. 3. × 4. 5. 6. ×
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HX>HY>HZ。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）2>Na2CO3>NaClO>NaHCO3>NaAc>Na2SO4>（NH4）2SO4>NaHSO4>H2SO4
3. 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 mL 0.1000 mol·L-1的CH3COOH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][12
8
7
4][①][②][③]
A.点①所示溶液中：
c（CH3COO-）+c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）
B.点②所示溶液中
：c（Na+）=c（CH3COOH）+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（CH3COOH）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（Na+）>c（OH-）
解析 点①溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，据物料守恒有，c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=2c（Na+），根据电荷守恒有，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），整理后得c（CH3COOH）+2c（H+）=c（CH3COO-）+2c（OH-）。点②溶液的pH=7，据电荷守恒有，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），又c（H+）=c（OH-），则c（Na+）=c（CH3COO-）。点③溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa，离子浓度的大小关系为c（Na+）>c（CH3COO-）>c（OH-）>c（H+）。
答案 D
4. 溶液中离子能否大量共存
弱碱的阳离子（如Fe3+、Al3+等）与弱酸的酸根（如HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等）在溶液中不能大量共存。因为两种离子都水解，分别和水电离出的H+、OH-结合生成弱电解质，互相促进水解，使两种离子数目减少。
例3 在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是（ ）
A. NH4+、Al3+、SO42-、NO3-
B. K+、Na+、AlO2-、NO3-
C. K+、Na+、MnO4-、SO42-
D. Na+、K+、NO3-、HSO3-
答案 B
二、 “有害”的水解
1. 某些盐溶液的配制、保存
（1）在配制FeCl3、Al（NO3）3、CuSO4、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，注意不要引入杂质离子。
如实验室配置FeCl3溶液时，由于FeCl3溶于水会发生水解反应：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，为了抑制其水解保持溶液澄清，应先将盐溶解于稀盐酸中，再加水稀释。
（2）Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等碱性溶液不能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶中，一律使用橡胶塞。
2. 加热蒸干盐溶液所得固体的成分
易挥发性强酸弱碱盐溶液蒸干得到氢氧化物，灼烧得到氧化物；难挥发性强酸的弱碱盐溶液蒸干仍得到原溶质。
如加热蒸干Al2（SO4）3、Fe2（SO4）3等难挥发性强酸弱碱盐的溶液时得到原溶质，但加热AlCl3、Al（NO3）3等易挥发性强酸弱碱盐的溶液时，因为加热促进盐的水解且水解产物之一为挥发性物质，便得到另一种水解产物。有时还要考虑所得水解产物的热稳定性，如加热蒸干FeCl2溶液时，水解生成的Fe（OH）2很易被氧化为Fe（OH）3，故最后产物为Fe（OH）3，灼烧后得Fe2O3。
3. 化肥的混用
农业谚语：“灰混粪，粪混灰，灰粪相混损肥分。” 为什么损肥分？
如：草木灰（主要成分是K2CO3）和氨态氮肥（如硝酸铵）混用，由于二者的水解相互促进，使NH4+变为NH3逸出而降低氮肥的肥效；草木灰和过磷酸钙（主要成分是CaH2PO4）混用会因生成难溶的Ca（HPO4）2而降低磷肥的肥效。 三、“有利”的水解
1. 净水剂的净水原理
如明矾净水是因为明矾水解生成的Al（OH）3胶体有较强的吸附性，可以吸附杂质；再如氯化铁溶液的净水及止血的原理也是由于水解生成Fe（OH）3胶体。
2. 泡沫灭火器的灭火原理
泡沫灭火器内装的是饱和硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液。当两种溶液混合时，相互促进水解，生成的大量CO2使灭火器内的压强增大，这样，CO2、Al（OH）3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。
3. 强碱弱酸盐溶液的去污原理
如热的纯碱溶液去污能力强，是因加热使水解程度增大，溶液碱性增强，因而去污能力增强。
4. 金属与盐溶液的反应
“焊药”——金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜，常用ZnCl2、NH4Cl。
5. 除杂
如将含有Fe3+杂质的KNO3溶液加热，促进Fe3+水解以除去杂质离子。
例4 普通泡沫灭器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液，铁筒中盛碳酸氢钠溶液，其化学反应的原理是 ；不能把硫酸铝溶液盛在铁筒中的原因是 ；不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是 。
解析 硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液相遇会发生双水解产生CO2气体达到灭火的目的，其原理是：Al2（SO4）3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al（OH）3↓+6CO2↑。若把硫酸铝溶液放在铁筒中，因Al3+发生水解：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，溶液呈酸性会腐蚀铁筒。如果用Na2CO3代替NaHCO3，则发生双水解的反应是：Al2（SO4）3+3Na2CO3+3H2O=3Na2SO4+2Al（OH）3↓+3CO2↑，可见，等物质的量的Al2（SO4）3与Na2CO3反应产生CO2的量少，且生成CO2的速率慢。
答案 Al2（SO4）3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al（OH）3↓+ 6CO2↑ 因Al3+发生水解Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，溶液呈酸性会腐蚀铁筒 等物质的量的Al2（SO4）3与Na2CO3反应产生的CO2少，且生成CO2的速率慢。
判断正误（正确的打“”，错误的打“×”）。
1. 向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成。（ ）
2. Na2CO3溶液显碱性CO32-+H2O?HCO3-+OH-。（ ）
3. Na2CO3溶液中加入少量Ca（OH）2固体，CO水解程度减小，溶液的pH减小。（ ）
4. 明矾能水解生成Al（OH）3胶体，可用作净水剂。（ ）
5. 由0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液的pH=3，可推知NaA溶液存在A-+H2O?HA+OH-。（ ）
6. pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c（H+）相同。（ ）
1. × 2. 3. × 4. 5. 6. ×