谈谈盐类水解离子方程式的书写与应用

谈谈盐类水解离子方程式的书写与应用

河北省宣化县第一中学 栾春武

一、盐类水解方程式的书写一般要注意一下几点：

（1）一般来说盐类水解的程度不大，是中和反应的逆反应，由于中和反应趋于完成，所以盐类的水解反应是微弱的，盐类水解的离子方程式一般不写“₌₌₌”，而是写“”。由于盐类的水解程度一般都很小，通常不生成沉淀和气体，因此盐类水解的离子方程式中一般不标“↓”或“↑”的气标，也不把生成物（如NH₃·H₂O、H₂CO₃等）写成其分解产物的形式。

 

（2）多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的，且以第一步水解为主，例如Na₂CO₃的水解：第一步：

CO₃^2－+ H₂OHCO₃^－+ OH^－、第二步：HCO^－+ H₂OH₂CO₃ + OH^－。多元弱碱的阳离子水解复杂，可看做一步水解，例如Fe³⁺ 的水解：Fe³⁺ + 3H₂OFe(OH)₃ + 3H⁺。

 

（3）多元弱酸的酸式酸根离子既有水解倾向又有电离倾向，以水解为主的，溶液显碱性；以电离为主的溶液显酸性。例如：HCO₃^－、HPO₄^2－在溶液中以水解为主，其溶液显碱性；HSO₃^－、H₂PO₄^－在溶液中以电离为主，其溶液显酸性。

 

（4）能发生双水解的离子组，一般来说水解都比较彻底，由于不形成水解平衡，书写时生成物出现的沉淀、气体物质要标明状态，即标上“↓”、“↑”符号，中间用“_⁼⁼⁼”连接，如NaHCO₃溶液与Al₂(SO₄)₃溶液混合：Al³⁺ + 3HCO₃^－₌₌₌ Al(OH)₃↓+ 3CO₂↑，和此类似的还有：Al³⁺ 与CO₃^2－、HCO₃^－、S^2－、HS^－、SiO₃^2－、AlO₂^－；Fe³⁺ 与CO₃^2－、HCO₃^－、SiO₃^2－、AlO₂^－；NH₄⁺ 与SiO₃^2－、AlO₂^－等。注意一定要利用电荷守恒将其配平，看反应物中是否需要加水。

 

二、盐类水解的应用

 

（1）分析盐溶液的酸碱性，并比较酸碱性的强弱，如相同浓度的Na₂CO₃、NaHCO₃溶液均显碱性，且碱性Na₂CO₃＞NaHCO₃。

 

（2）配制某些能水解的盐溶液时要防止水解，如配制FeCl₃溶液时，要向该溶液中加入适量的盐酸。

 

（3）将活泼的金属放在强酸弱碱盐的溶液里，会有气体产生，如将镁条放入NH₄Cl溶液中会有H₂放出。

 

（4）热的纯碱溶液有较好的去污能力，是因为升高温度促进盐类的水解，使纯碱溶液的碱性增强，加速了油污的水解，故热额纯碱溶液去油污的效果更好。

 

（5）明矾净水，将明矾溶于水能生成胶状的氢氧化铝，能吸附水里水里悬浮的杂质，并形成沉淀使水澄清。

 

（6）泡沫灭火器的原理就是利用强酸弱碱盐与强碱弱酸盐的强烈的应用，如饱和的硫酸铝溶液与饱和的碳酸氢钠溶液混合后的离子方程式为：Al³⁺ + 3HCO₃^－₌₌₌ Al(OH)₃↓+ 3CO₂↑，现象为白色沉淀和大量的气泡产生，由于CO₂的存在故可起到灭火作用。

 

（7）铵态氮肥使用时不宜与草木灰混合使用，因为草木灰中主要含有K₂CO₃，其水解显碱性，与铵盐中的NH₄⁺反应。

 

（8）判断溶液中的离子能否大量共存时需要考虑盐类的水解，能发生双水解的离子不能大量共存。

 

（9）分析某些盐溶液不能用蒸发结晶法获得的原因，如AlCl₃溶液蒸干灼烧得到的是Al₂O₃而不是AlCl₃固体。

 

三、高考题赏析

 

【例题1】（2010四川理综卷10）有关①100ml 0.1 mol/L NaHCO₃、②100ml 0.1 mol/L Na₂CO₃两种溶液的叙述不正确的是

A.溶液中水电离出的H⁺ 个数：②＞①  B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②＞①

C.①溶液中：c(CO₃^2－)＞c(H₂CO₃)      D.②溶液中：c(HCO₃^－)＞c(H₂CO₃)

 

解析：本题考查盐类水解知识；盐类水解促进水的电离，且Na₂CO₃的水解程度更大，碱性更强，故水中电离出的H⁺ 个数更多，A项正确；B②钠离子的物质的量浓度为0.2 mol/L而①钠离子的物质的量浓度为0.1 mol/L根据物料守恒及电荷守恒可知溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②＞①，B项正确；C项NaHCO₃水解程度大于电离所以c(H₂CO₃)＞c(CO₃^2－)；D项Na₂CO₃ 中的CO₃^2－分步水解，第一步水解占主要地位且水解大于电离，D项正确。C、D两项写出它们的水解及电离方程式也能判断。Na₂CO₃的水解：第一步：

CO₃^2－+ H₂OHCO₃^－+ OH^－、第二步：HCO^－+ H₂OH₂CO₃ + OH^－。

答案： C

 

【例题2】（2010年江苏卷12）常温下，用 0.1000 mol/L NaOH溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L CH₃COOH溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是

 

 

 

 

 

 

 

 

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：本题主要考查的是粒子浓度大小的比较。A项，处于点①时，酸过量，根据电荷守恒，则有

 c(H⁺) ＝ c(CH₃COO^－) + c(OH^－) B项，在点②时，pH＝7。仍没有完全反应，酸过量，

c(Na⁺)＜c(CH₃COOH) + c(CH₃COO^－) ；C项。当V(NaOH)＝20 mL时，两者完全反应，此时由于CH₃COO^－的水解，溶液呈碱性，但水解程度是微弱的，c(Na⁺)＞c(CH₃COO^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺) D项，在滴定过程中，当NaOH的量少时，不能完全中和醋酸，则有 c(CH₃COOH)＞c(CH₃COO^－)＞c(H⁺)＞c(Na⁺)＞c(OH^－)，综上分析可知，本题选D项。

答案：D

 

【例题3】将AlCl₃溶液和Na₂S溶液混合，能制的Al₂S₃吗？

答案：不能，这两种盐溶液能发生水解反应时，相互促进，得不到Al₂S₃。反应的离子方程式如下：

2 Al³⁺ + 3S^2－+ 6H₂O ₌₌₌ 2Al(OH)₃↓+ 3H₂S↑。要想得到Al₂S₃，必须在干燥的环境下用Al粉和S粉混合，然后加热：2Al +3S  Al₂S₃ 即可。

 

【例题4】（09江苏卷） 下列离子方程式与所述事实相符且正确的是

A．漂白粉溶液在空气中失效： ClO^－ + CO₂ + H₂O ₌₌₌ HClO + HCO₃^－

 

B．用浓盐酸与MnO₂反应制取少量氯气：

MnO₂ + 2H⁺ +2Cl^－   Mn²⁺ + Cl₂↑+ 2H₂O

 

C．向NaAlO₂溶液中通入过量CO₂制Al(OH)₃：

AlO₂^－ +CO₂ +2H₂O＝Al(OH)₃↓+ HCO^－

 

D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)₃反应生成Na₂FeO₄：

3ClO^－ + 2Fe(OH)_{3 ===} 2 FeO₄^2－ +3Cl^－+ H₂O + 4H⁺

 

解析：漂白粉失效的化学方程式为Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O ₌₌₌ CaCO₃↓+ 2HClO，那么该反应的离子方程式是Ca²⁺ + 2ClO^－ + CO₂ + H₂O ₌₌₌ CaCO₃↓+ 2HClO，A项错；实验室制取Cl₂的原理是浓盐酸和二氧化锰反应，离子方程式为

MnO₂ + 4H⁺ +2Cl^－   Mn²⁺ + Cl₂↑+ 2H₂O，所以B项错；D项，在强碱溶液中，不可能生成H⁺，故D错。

答案：C

 

【例题5】（09全国卷）现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是

A. ④①②⑤⑥③                    B. ④①②⑥⑤③     

C. ①④②⑥③⑤                    D. ①④②③⑥⑤

 

^{解析：①②④均属于酸，其中醋酸最强，碳酸次之，苯酚最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐，根据越弱越水解的原理知，因H2CO3＞苯酚＞HCO3－ ，所以对应的盐，其碱性为：}碳酸钠＞苯酚钠＞碳酸氢钠，pH顺序相反，故C项正确。

 

答案：^C