盐类的水解、溶液中离子浓度的比较

　　

 

　　【内容综述】　　

　　本部分重点内容是深入理解盐类水解的实质是“盐所电离出的离子对水电离平衡的影响”的含义，总结和掌握盐类水解的规律。难点是盐类水解反应的离子方程式的书写。

　　【要点讲解】

　　1．盐的水解讨论的“起点”应是“水的电离平衡”。具体某一种盐放入水中能够发生水解么？这要看盐所电离出的离子（包括阳离子和阴离子）是否能跟水所电离出来的离子（包括阴离子OH^-和阳离子H⁺）结合生成弱电解质。能结合的，则发生水解；不能结合的，则不会发生。至于“结合”后生成的弱电解质是否为沉淀则无关紧要；这电解质之“弱”是否比水还甚，也不重要，只不过越“弱”，水解程度越大而已。

　　2．能够与水电离出的H⁺结合的通常是弱酸跟离子；能够与水电离出的OH^-结合的通常是弱碱阳离子。为了分析方便，将盐视为“酸碱中和反应的产物”，并从参加反应的酸和碱的角度将盐分为四类，即强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐和强酸强碱盐。进而可以得到盐类水解的如下规律：“谁强显谁性，谁弱谁水解；都强显中性，都弱都水解”。

　　3．对多元弱酸酸式盐来说，水解和电离同时存在，分析其溶液的酸碱性要依具体情况而定。例如：NaHCO₃溶液中存在着HCO₃^-的水解和电离：

　　电离：HCO₃^-==H⁺+CO₃^2-

　　水解：HCO₃^-+H₂O==H₂CO₃+OH^-

　　对于NaHCO₃而言，水解程度大，占主导地位，因此溶液呈碱性。

　　例如NaH₂PO₄溶液

　　电离：H₂PO₄^-==H⁺+HPO₄^2-

　　HPO₄^2-==H⁺+PO₄^3-

　　水解：H₂PO₄^-+H₂O==H₃PO₄+OH^-

　　对于NaH₂PO₄而言，电离程度更大，NaH₂PO₄溶液呈酸性。

　　4．由于水的电离、弱电解质的电离、盐类水解等现象的存在，使得对溶液中有关离子浓度大小的比较问题变得较为复杂。一般方法是：先由浓度、体积确定反应物物质的量，再根据电离式、反应式、电离度确定微粒的物质的量，要注意水解、生成弱电解质反应等“隐反应”对微粒的量的影响。

　　（1）弱酸或弱碱的溶液

　　例.在0.1mol/LH₂S溶液中,下列关系式中错误的是

　　A.[H⁺]=[HS^-]+[S^2-]+[OH^-]

　　B.[H⁺]=[HS^-]+2[S^2-]+[OH^-]

　　C.[H⁺]>[HS^-]+[S^2-]+[OH^-]

　　D.[H₂S]+[HS^-]+[S^2-]=0.1mol/L

　　解题思路:

　　溶液中存在如下平衡:H₂S==HS^-+H⁺;HS^-==H⁺+S^2-;H₂O==H⁺+OH^-

　　其中存在H⁺、HS^-、S^2-和OH^-四种离子，根据阴阳离子电荷守恒可知B式正确，进而得知C式也正确。另根据溶液中S原子守恒可知D式正确。

　　解答：A。

　　弱碱溶液与之类似，请读者自己讨论。

　　（2）强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶液

　　例.在Na₂S溶液中,下列关系正确的是

　　A.[OH^-]=[HS^-]+[H⁺]+[H₂S]

　　B.[OH^-]=2[HS^-]+[H⁺]+[H₂S]

　　C.[OH^-]=[HS^-]+2[H⁺]+[H₂S]

　　D.[OH^-]=[HS^-]+[H⁺]+2[H₂S]

　　解题思路:问题的关键是“水电离出的H⁺与OH^-数量相等”。

　　Na₂S溶液中与OH^-有关的反应有以下三个：

　　①H₂O==H⁺+OH^-

　　②S^2-+H₂O==HS^-+OH^-

　　③HS^-+H₂O==H₂S+OH^-，

　　从总效果看，相当于有一部分S^2-水解生成HS^-（同时生成等量的OH^-），另一部分S^2-水解生成H₂S（同时生成2倍的OH^-）。

　　解答：D。

　　强酸弱碱盐的溶液与之类似，请读者自己讨论。

　　（3）强碱弱酸的酸式盐溶液

　　例.在0.1mol/LNaHCO₃溶液中,下列各关系式正确的是

　　A.[Na⁺]>[HCO₃^-]>[H⁺]>[OH^-]

　　B.[Na⁺]+[H⁺]=[HCO₃^-]+[OH^-]

　　C.[Na⁺]=[HCO₃^-]>[OH^-]>[H⁺]

　　D.[Na⁺]=[HCO₃^-]+[CO₃^2-]+[H₂CO₃]

　　解题思路:

　　在NaHCO₃溶液中存在着如下平衡:

　　HCO₃^-==H⁺+CO₃^2-

　　HCO₃^-+H₂O==H₂CO₃+OH^-

　　溶液中存在Na⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、H⁺、OH^-等五种离子。根据阴阳离子的电荷守恒，之B选项正确。由于HCO₃^-的水解程度大于其电离程度，即[OH^-]>[H⁺],则A不正确。有根据NaHCO₃中Na⁺与HCO₃^-的个数比为1：1以及C原子的守恒关系：

　　[Na⁺]=[HCO₃^-]+[H₂CO₃]+[CO₃^2-]，知D正确，C不正确。

　　解答：BD。

　　5．水解的离子方程式书写。一般情况，盐的水解属于“弱过程”，水解产物也少，通常不会生成气体或沉淀。因此水解的离子方程式中无“↑”“↓”。盐的水解是可逆反应。因此离子方程式中一般用“≒”表示。只有少数盐在与水接触时发生强烈水解。多元弱酸盐的水解是分步进行的，以第一步为主。

　　值得注意的是，某些物质的电离方程式和水解方程式形式相近，应注意加以区别。（参看[能力训练]）

　　【能力训练】

　　1．相同温度、相同物质的量浓度的四中溶液：①CH₃COONa　②NaHSO₄③NaCl④C₆H₅ONa，按pH值由大到小排列顺序正确的是

　　A.④>①>③>② 　　　　　B.①>④>③>②

　　C.①>②>③>④ 　　　　　D.④>③>①>②

　　2.明矾溶液中有关离子的物质的量溶度关系正确的是

　　A.[K⁺]>[Al³⁺]　　　　　 B.[K⁺]=[Al³⁺]

　　C.[H⁺]=[OH^-]　　　　　　D.[Al³⁺]<[H⁺]

　　3.下列指定情况下的比例关系正确的是

　　A.0.1mol/LNa₂CO₃溶液中[Na⁺]:[CO₃^2-]=2:1

　　B.0.1mol/LH₃PO₄溶液中[H⁺]:[PO₄^3-]=3:1

　　C.0.1mol/LBa(OH)₂溶液中[Ba²⁺]:[OH^-]=1:2

　　D.0.1mol/LNH₄NO₃溶液中[NH₄⁺]:[NO₃^-]=1:1

　　4.下列方程式中属于水解反应的是

　　A.HCO₃^-+H₂O==H₃O⁺+CO₃^2-

　　B.HCO₃^-+H₂O==OH^-+H₂CO₃

　　C.NH₃+H₂O==NH₄⁺+OH^-

　　D.HCO₃^-+OH^-==CO₃^2-H₂O

　　[答案和提示]

　　1．A

　　提示：对盐应有一个分类：

 

　　在物质的量浓度相等的条件下，其pH值从左到右以次升高。其中，强酸强碱的酸式盐，相当于“强酸”；强酸强碱的盐无水解现象，溶液呈中性；对不同的强酸弱碱盐（*），相应弱碱的电离度越小，pH值越低；对不同的强碱弱酸盐（**），则相应弱酸的电离度越小，pH值越高。作为常识应知道，C6H5OH的“酸性”比CH₃COOH要弱的多。

　　2．A

　　提示：明矾电离