高中化學知識中的鹽類水解是中學階段重要的基礎理論之一,既是教師教學的重點,也是學生學習的難點,同時還是高考的熱點。就實際教學來看,不少同學對這部分知識存在誤區(qū),理解不夠透徹,本人就這部分內容中的疑點做出以下歸納總結,僅供參考。
通過教材分析,我們知道只有弱酸強堿鹽、弱堿強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酸或強堿,一定會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,加入酸會抑制鹽的水解,加入堿會促進鹽的水解;若鹽水解后呈堿性,加入堿會抑制鹽的水解,加入酸會促進鹽的水解”,認真思考這句話,如此結論是否恰當呢?
我們可以通過向NH4Cl溶液和CH3COONa溶液中分別加入強酸和強堿為例來探討水解平衡的移動情況。NH4Cl溶液中加入強酸或CH3COONa溶液中加入強堿都會抑制鹽類的水解平衡,使水解逆向移動。原因很明確,即溶液中加入酸或堿時,增加了水解鹽溶液中生成物的濃度,水解平衡必然會逆向移動。但向NH4Cl溶液中加入強堿,若向CH3COONa溶液中加入強酸,鹽類的水解平衡又將如何移動?關于這類題型的分析無非有兩種解釋。
第一種解釋是向強酸弱堿鹽溶液中加入強堿,由于鹽溶液呈酸性,加入強堿后增加了OH-的濃度,它會中和弱堿根離子水解產生的H+,降低生成物離子的濃度,從而促進鹽的水解,使平衡正向移動;若向強堿弱酸鹽溶液中加入強酸,會增加溶液中的H+的濃度,它會中和鹽水解產生的OH-,促進鹽的水解,使平衡正向移動。
第二種解釋是強酸弱堿鹽溶液中加入強堿,弱酸根離子與堿產生的OH-會結合生成弱堿,使弱堿根離子濃度下降,導致鹽類水解平衡逆向移動,抑制鹽的水解;若向強堿弱酸鹽溶液中加入強酸,弱酸根離子與強酸提供出來的H+會結合生成弱酸,使弱酸根離子濃度下降,也使鹽類水解平衡逆向移動,抑制鹽類水解。也就是說,強酸弱堿鹽溶液中或強堿弱酸鹽溶液中,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-結合生成弱堿,和弱酸根離子結合H+生成弱酸的化學平衡。
總而言之,若向強酸弱堿鹽溶液加入強堿或向強堿弱酸鹽溶液中加入強酸時,既有降低水解平衡中生成物濃度的反應,同時又有降低反應物濃度的反應發(fā)生。到底哪種反應程度大,鹽的水解平衡向哪個方向移動呢?我們可通過如下實驗探討得出結論。
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方向移動,可分別做兩個實驗: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。若鹽在強酸中水解程度下降,則說明該鹽溶液加入強酸中會抑制鹽的水解。兩次實驗中溶液體積相同,溫度相同,假設鹽的水解程度相同,則由水電離出的H+濃度就會相同。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使水電離產生的H+或OH-濃度下降。因此,CH3COONa在酸溶液中的水解程度會比它在純水中的水解程度略小,也就是說向CH3COONa溶液中加入強酸會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酸弱堿鹽溶液中加入強堿時,弱堿根離子的水解被抑制,水解平衡逆向移動。
綜上所述,向強堿弱酸鹽溶液中或強酸弱堿鹽溶液中,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。