高中化學(xué)知識(shí)中的鹽類水解是中學(xué)階段重要的基礎(chǔ)理論之一,既是教師教學(xué)的重點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),同時(shí)還是高考的熱點(diǎn)。就實(shí)際教學(xué)來看,不少同學(xué)對(duì)這部分知識(shí)存在誤區(qū),理解不夠透徹,本人就這部分內(nèi)容中的疑點(diǎn)做出以下歸納總結(jié),僅供參考。
通過教材分析,我們知道只有弱酸強(qiáng)堿鹽、弱堿強(qiáng)酸鹽或弱酸弱堿鹽才能夠水解,如果往水解后的鹽溶液中再加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,一定會(huì)影響到鹽類的水解平衡。有資料提出:“若鹽類水解后使溶液呈酸性,加入酸會(huì)抑制鹽的水解,加入堿會(huì)促進(jìn)鹽的水解;若鹽水解后呈堿性,加入堿會(huì)抑制鹽的水解,加入酸會(huì)促進(jìn)鹽的水解”,認(rèn)真思考這句話,如此結(jié)論是否恰當(dāng)呢?
我們可以通過向NH4Cl溶液和CH3COONa溶液中分別加入強(qiáng)酸和強(qiáng)堿為例來探討水解平衡的移動(dòng)情況。NH4Cl溶液中加入強(qiáng)酸或CH3COONa溶液中加入強(qiáng)堿都會(huì)抑制鹽類的水解平衡,使水解逆向移動(dòng)。原因很明確,即溶液中加入酸或堿時(shí),增加了水解鹽溶液中生成物的濃度,水解平衡必然會(huì)逆向移動(dòng)。但向NH4Cl溶液中加入強(qiáng)堿,若向CH3COONa溶液中加入強(qiáng)酸,鹽類的水解平衡又將如何移動(dòng)?關(guān)于這類題型的分析無非有兩種解釋。
第一種解釋是向強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中加入強(qiáng)堿,由于鹽溶液呈酸性,加入強(qiáng)堿后增加了OH-的濃度,它會(huì)中和弱堿根離子水解產(chǎn)生的H+,降低生成物離子的濃度,從而促進(jìn)鹽的水解,使平衡正向移動(dòng);若向強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中加入強(qiáng)酸,會(huì)增加溶液中的H+的濃度,它會(huì)中和鹽水解產(chǎn)生的OH-,促進(jìn)鹽的水解,使平衡正向移動(dòng)。
第二種解釋是強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中加入強(qiáng)堿,弱酸根離子與堿產(chǎn)生的OH-會(huì)結(jié)合生成弱堿,使弱堿根離子濃度下降,導(dǎo)致鹽類水解平衡逆向移動(dòng),抑制鹽的水解;若向強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中加入強(qiáng)酸,弱酸根離子與強(qiáng)酸提供出來的H+會(huì)結(jié)合生成弱酸,使弱酸根離子濃度下降,也使鹽類水解平衡逆向移動(dòng),抑制鹽類水解。也就是說,強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中或強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中,除了存在弱酸根離子和弱堿根離子的水解平衡外,還有弱堿根離子與OH-結(jié)合生成弱堿,和弱酸根離子結(jié)合H+生成弱酸的化學(xué)平衡。
總而言之,若向強(qiáng)酸弱堿鹽溶液加入強(qiáng)堿或向強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中加入強(qiáng)酸時(shí),既有降低水解平衡中生成物濃度的反應(yīng),同時(shí)又有降低反應(yīng)物濃度的反應(yīng)發(fā)生。到底哪種反應(yīng)程度大,鹽的水解平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)呢?我們可通過如下實(shí)驗(yàn)探討得出結(jié)論。
常溫下,往1 mol/L CH3COONa溶液中滴加鹽酸,若想知道鹽的水解平衡向哪個(gè)方向移動(dòng),可分別做兩個(gè)實(shí)驗(yàn):一是將1 molCH3COONa固體溶解于蒸餾水中配成1000 mL溶液,并測鹽溶液的pH,從而得出CH3COONa在純水中的水解程度。二是把1 mol CH3COONa固體溶解于強(qiáng)酸中并配成1000 mL溶液,再測這種情況下CH3COONa的水解程度。若鹽在強(qiáng)酸中水解程度下降,則說明該鹽溶液加入強(qiáng)酸中會(huì)抑制鹽的水解。兩次實(shí)驗(yàn)中溶液體積相同,溫度相同,假設(shè)鹽的水解程度相同,則由水電離出的H+濃度就會(huì)相同。由鹽類水解定義可知:在溶液中,鹽電離出來的某些離子跟水電離出的H+或OH-結(jié)合成難電離的分子或離子,破壞了水的電離平衡,使水電離出的H+或OH-濃度發(fā)生變化。我們還知道酸的加入會(huì)使水電離產(chǎn)生的H+或OH-濃度下降。因此,CH3COONa在酸溶液中的水解程度會(huì)比它在純水中的水解程度略小,也就是說向CH3COONa溶液中加入強(qiáng)酸會(huì)使鹽的水解程度下降,即酸的加入抑制了鹽的水解平衡。用同樣的方法也可以比較出強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中加入強(qiáng)堿時(shí),弱堿根離子的水解被抑制,水解平衡逆向移動(dòng)。
綜上所述,向強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中或強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中,無論是加酸還是加堿,都是抑制弱堿根離子或弱酸根離子的水解,使鹽類水解平衡逆向移動(dòng)。