鹽類(lèi)水解的原理及應(yīng)用

陳偉 梁春鳳

摘要：鹽類(lèi)水解一直以來(lái)都是高中化學(xué)的重中之重，同時(shí)也是近幾年高考命題的熱點(diǎn)。為了使學(xué)生更扎實(shí)的掌握鹽類(lèi)水解的內(nèi)容，傳統(tǒng)死記硬背的方法顯然達(dá)不到預(yù)期的效果，必須從原理入手分析其內(nèi)在的反應(yīng)規(guī)律。在文章中筆者簡(jiǎn)要說(shuō)明了水解問(wèn)題的難點(diǎn)以及影響因素，并在此基礎(chǔ)上論述了鹽類(lèi)溶解在實(shí)踐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鹽類(lèi)水解；影響因素；應(yīng)用

引言

高中階段的化學(xué)本身其難度就較大，許多抽象的知識(shí)點(diǎn)不僅給教師的教學(xué)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，而且也加劇了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。尤其是鹽類(lèi)的水解問(wèn)題，除了與該鹽的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，也會(huì)受到溫度、溶液濃度等方面的影響。因此，在學(xué)生分析化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中就會(huì)受到誤導(dǎo)，影響他們的判斷。由此可見(jiàn)，對(duì)鹽類(lèi)水解反應(yīng)的基本原理進(jìn)行樹(shù)立，同時(shí)提出在應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)就成了化學(xué)教師需要思考的問(wèn)題。

一、鹽類(lèi)水解的難點(diǎn)

（一）水解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

通常而言，分析化學(xué)反應(yīng)的需要對(duì)反應(yīng)物以及生成物進(jìn)行聯(lián)系，并根據(jù)反應(yīng)過(guò)程的現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行推測(cè)。而在鹽類(lèi)水解的過(guò)程中反應(yīng)物大致包括氯化銨、乙酸鉀以及碳酸鈉等，這些鹽類(lèi)物質(zhì)在酸堿度上各不相同，酸堿強(qiáng)弱度也有著較大的差異。此外，還有一部分鹽類(lèi)物質(zhì)不溶于水，因此也就不會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)的生成物主要是H+離子與OH-離子，水溶液中存在大量的電解質(zhì)。這是由于鹽類(lèi)物質(zhì)中含有的鹽離子使水分子電離，從而產(chǎn)生了陰陽(yáng)離子。在具體的反應(yīng)現(xiàn)象上，體現(xiàn)為溶液的電離平衡發(fā)生移動(dòng)。而這個(gè)電離平衡的數(shù)值為常數(shù)，一般只受到環(huán)境溫度的影響。

（二）水解反應(yīng)的概念

實(shí)際上學(xué)界對(duì)于鹽類(lèi)水解反應(yīng)的定義并不統(tǒng)一，但他們的提法中大多都體現(xiàn)出了對(duì)實(shí)驗(yàn)屬性的概括。其中有的教材將其歸類(lèi)為復(fù)分解反應(yīng)，從界定中不難看出研究者認(rèn)為水解反應(yīng)主要是鹽類(lèi)物質(zhì)與水分子進(jìn)行了成分的互換。伴隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，同時(shí)產(chǎn)生了酸類(lèi)以及堿類(lèi)的化合物。這種界定雖然并無(wú)謬誤，但沒(méi)能考慮到學(xué)生的化學(xué)水平。此前他們所接觸的復(fù)分解反應(yīng)更為直觀，甚至有沉淀、氣泡等現(xiàn)象。而水解反應(yīng)肉眼則很難察覺(jué)，這也給學(xué)生的理解造成了困難。也有不部分學(xué)者根據(jù)鹽類(lèi)水解溶液PH值的變化將其定義為中和反應(yīng)，這也合乎情理。然而在部分強(qiáng)酸堿度的水解反應(yīng)中，通常難以實(shí)現(xiàn)酸堿度的逆轉(zhuǎn)，因此也就違背了中和反應(yīng)的規(guī)律。

二、影響鹽類(lèi)水解的因素

（一）水解產(chǎn)物的影響

反應(yīng)的生產(chǎn)的化合物其化學(xué)性質(zhì)是影響實(shí)驗(yàn)的最根本因素。在部分鹽類(lèi)的水解反應(yīng)中，生成物主要為弱酸堿的化合物，這部分物質(zhì)很難被電離。因此當(dāng)實(shí)驗(yàn)逐漸趨近飽和時(shí)，溶液中所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)成分也就更為復(fù)雜。比如在硫化鈉的水解過(guò)程中，這個(gè)現(xiàn)象就比較明顯。

S2-+H2O=HS-+OH-（18°CK=6.7×10-3）

在溶液中硫氰根的陰離子在電離中表現(xiàn)出極為明顯的惰性，因此在最終水解產(chǎn)物的測(cè)定中得到的數(shù)值就較大。此外，若是水解產(chǎn)物溶解度較低，那么就會(huì)產(chǎn)生析出的現(xiàn)象。固體物質(zhì)會(huì)逐漸由渾濁沉淀，而氣體則會(huì)產(chǎn)生大量氣泡并排出。這樣一來(lái)水解反應(yīng)就能夠持續(xù)不斷的進(jìn)行，直至參與反應(yīng)的水分和鹽類(lèi)消耗殆盡。

（二）溫度濃度的影響

根據(jù)前文對(duì)水解反應(yīng)的定義可以初步得出，鹽類(lèi)的水解實(shí)際上具有一定的酸堿中和逆反應(yīng)性質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中會(huì)吸收大量的熱，而水解平衡常數(shù)又取決于溫度。因此，為了促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的持續(xù)進(jìn)行，還可以通過(guò)給加熱升溫的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如氯化鐵在常溫下反應(yīng)較為緩慢，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也并不直觀，不利于學(xué)生的觀察和分析。筆者在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)前就先利用酒精燈對(duì)溶液進(jìn)行了預(yù)熱，然后將氯化鐵加入其中。兩者迅速發(fā)生了水解反應(yīng)，并使溶液中出現(xiàn)了大量的赭石色沉淀。經(jīng)過(guò)對(duì)其物理特性和化學(xué)性質(zhì)的分析，確定其為氫氧化鐵。同理，在碳酸鈉的水解反應(yīng)中，筆者先利用PH試紙測(cè)定其酸堿度。然后再對(duì)溶液進(jìn)行升溫處理，最終溶液中紅色更為明顯，說(shuō)明生成物增加。

三、鹽類(lèi)水解的應(yīng)用

（一）判定酸堿性

通常而言，在測(cè)定溶液酸堿度的過(guò)程中會(huì)使用到酸堿指示劑。而這部分試劑大多為強(qiáng)酸抑或是強(qiáng)堿，因此在滴入溶液時(shí)也會(huì)對(duì)其酸堿度造成一定的影響。尤其是在部分生成物為弱酸和弱堿的溶液中，若是以酸堿性相反指示劑進(jìn)行測(cè)量，則最終的結(jié)果甚至?xí)霈F(xiàn)偏差。這個(gè)現(xiàn)象不僅在水解中廣泛存在，而且在其它溶液加熱析出的過(guò)程中同樣也十分多見(jiàn)。而在酸域指示劑的選擇上，就必須使用弱酸。酚酞恰好是一種有機(jī)弱酸，在測(cè)定容易酸堿度的同時(shí)并不會(huì)對(duì)容易的影響較小。相反，在堿域指示劑的選擇上就可以使用甲基橙。

（二）溶液的制備

部分鹽類(lèi)在水解的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些不溶于水的物質(zhì)，這部分化合物通常也伴隨著沉淀。這樣一來(lái)在化學(xué)試劑的制備過(guò)程中，就難以得到純凈的溶液。因此，在制備鹽溶液的時(shí)候，可以適當(dāng)?shù)募偃缫恍┧犷?lèi)物質(zhì)。由于生成物也大多呈現(xiàn)出酸性，這樣一來(lái)就能夠有效地抑制水解的發(fā)生。筆者建議，可以先將鹽溶液在濃酸中進(jìn)行均勻的攪拌，再利用水來(lái)進(jìn)行稀釋最終達(dá)到預(yù)期的效果。

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作者簡(jiǎn)介：

陳偉（1985.10-），男，漢族，江西景德鎮(zhèn)市，學(xué)士，任教高中化學(xué)（人民教育出版社）

梁春鳳 1983.4 女 漢族 廣西欽州市 學(xué)士 任教高中化學(xué)（人民教育出版社）