用平衡常數說明鹽類水解的幾個問題

潘雄風

【摘 要】平衡常數是用來解決化學平衡問題的一種重要工具，利用課本和資料上提供的一些數據，通過平衡常數的相關計算幫助學生更好地理解鹽類水解的相關知識，特別是判斷溶液的酸堿性和溶液酸堿的強弱。

【關鍵詞】平衡常數；鹽類水解；酸堿性

1.問題的提出

鹽類的水解是選修4第三章《水溶液中的離子平衡》的重點內容，知識本身又比較復雜和抽象，屬于高中化學知識體系中的難點。涉及的知識點多，能夠很好地考查學生的綜合分析能力。因此鹽類水解的相關知識也成為了近幾年高考的高頻考點。特別是將化學平衡常數與鹽類水解平衡相結合，如2017年高考化學全國卷I最后一個選擇題中的C選項，就是要利用酸式鹽的水解常數與電離常數的大小進行比較才能得出正確答案。所以鹽類水解的相關知識是教師教學過程中亟待突破的難點。

在實際的教學過程中，很多教師在教學過程中重視鹽類水解的規律總結，特別強調“越弱越水解”的記憶，欠缺對“越弱越水解”的數據分析，缺乏應用平常常數來分析問題的依據，導致很多學生只是機械地記住水解規律的口訣，并未自己消化理解口訣將它內化為自己的知識，導致知識容易遺忘。所以學生在面對鹽類水解的題目，分析解答比較困難，教師講解起來也比較費勁。

筆者在這個部分的教學過程中采用數據分析鹽類水解的規律，應用平常常數幫助學生直觀地體會“越弱越水解”的含義，讓學生對知識的理解更加深入，對知識的印象更加深刻。

2.常數說明溶液的酸堿性

2.1比較強堿弱酸鹽的堿性強弱

【題1】 相同濃度的①NaClO②CH■COONa③NaHCO■ 三種溶液，pH值的大小順序_______。

【解析】方法一：酸性CH■COOH>H■CO■>HClO。酸性越弱對應酸根離子的水解程度大，水解產生的OH■越多，堿性越強；堿性NaClO>NaHCO■>CH■COONa。多數學生只能機械記憶性地解答該題，學生往往不能理解為什么酸性弱，對應弱酸根離子的水解程度大，所以在變式訓練的時候容易出錯。

方法二：用電離平衡常數說話，如下表

Ka越小，酸性越弱；根據CH■COO■+H■O CH■COOH+OH■書寫水解常數表達式K■= =×=；推倒K■=K■/K■，讓學生計算每一個物質的K■（如表1），發現K■越小，Kh越大，弱酸陰離子水解程度越大，水解產生OH■越多，堿性越強。

2.2判斷混合溶液的酸堿性

【題2】 相同濃度的NH■Cl溶液和氨水等體積混合，溶液呈______性。

教師在講解這類題目往往是讓學生記住呈堿性，同理的還有濃度相同CH■COOH與CH■COONa溶液等體積混合呈現酸性，濃度相同NaCN與HCN等體積混合溶液呈堿性，許多同學可能都會有些提出疑問，為什么是這樣。筆者分析講解通過如下表格：

表2

醋酸的K■大于醋酸鈉的K■，濃度相同，醋酸電離產生的H■濃度大于醋酸根水解產生的OH■的濃度，所以二者的混合溶液顯酸性；同理K■（NH■·H■O）>K■（NH■Cl），相同濃度NH■·H■O電離產生的c（OH■）大于NH■■水解產生的c（H■），混合溶液顯堿性。NaCN與HCN等體積混合溶液原理相同，NaCN的K■大于HCN的K■，所以二者等濃度等體積混合呈現堿性。

2.3判斷酸式鹽溶液的酸堿性

【題3】 判斷下列物質溶液的酸堿性①NaHCO■②NaH■PO■③Na■HPO■

教師在實際教學過程中往往只會讓學生死記硬背，學生不能理解其中原委，導致學生的印象不深，容易遺忘。筆者讓學生通過課本的相關常數計算出各物質的水解和電離平衡常數，如下

表3

HCO■■+H■O H■CO■+OH■ K■= = =；

同理，我們可以推導H2PO■■的水解常數K■=；HPO■■的水解常數K■=

由表3可知HCO■■的水解常數大于電離常數，HCO■■水解的產生的OH■多于HCO■■電離產生H■，所以NaHCO■溶液顯酸性；H■PO■■水解常數小于電離常數，H■PO■■水解的產生的OH■的濃度小于電離產生的H+的濃度，NaH■PO■溶液顯酸性，同理Na■HPO■顯堿性。

2.4判斷弱酸弱堿鹽的酸堿性

【題4】判斷下列物質溶液的酸堿性①CH■COONH■②NH■HCO■

表4

CH■COO■的水解常數等于NH■■的水解常數，二者水解程度相同，CH■COO■水解產生OH■的量等于NH■■水解產生H■，因此CH■COONH■溶液顯中性；K■（NH■■）

3.結束語

平衡常數是化學平衡的核心，通過平衡常數分析鹽類水解的問題可以極大地提高課堂教學的有效性，讓學生對鹽類水解的知識理解更加深入，特別是對判斷溶液的酸堿性具有很大幫助。不僅如此，通過平衡常數的推導和計算，還可以加強學生的分析、計算能力。用數據說話，能把抽象、復雜的問題變得簡單具體。所以我們應該在教學過程中注重對平衡常數的教學，特別是對平常常數意義的教學，要注重對數據的分析幫助學生更好地理解知識。

【參考文獻】

[1]人民教育出版社課程教材研究所.普通高中課程標準實驗教科書：化學反應原理（選修4）3版.北京：人民教育出版社，2007