高校无机化学盐类的水解反应(天津大学第四版)讲义

1. 易水解盐溶液的配制 配制SnCl2、SbCl3溶液,应先加入适量HCl 如 Sb3+ + H2O 加入 HCl Sb(OH)2+ + H+ + H2O
Sb(OH)2+ + H+ + Cl-H2O SbOCl↓ (氯化氧锑)
1. 易水解盐溶液的配制 配制Bi(NO3)3溶液, 应先加入适量HNO3
1. 加入氧化剂(如H2O2)，使Fe2+→Fe3+ 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O 2. 降低酸度，调节溶液pH=3~4，促使 Fe3+水解，生成Fe(OH)3↓ ３. 加热，促使Fe3+水解，生成Fe(OH)3↓
3.生产中利用水解 如
1. 用NaOH和Na2CO3的混合液作为化学 除油液 , 就是利用了Na2CO3的水解性
Kw Kh = Kb
Kw Kh = Ka Kb
2. 水解常数 Kh 值越大，相应盐的水解程度越大 水解度——表示盐的水解程度 盐水解部分的浓度 水解度(h)= ×100% 盐的开始浓度 Kh与 h 均可表示盐的水解程度 但 Kh 与盐的浓度无关 h 与盐的浓度有关
3.3.2 分步水解
多元弱酸盐或多元弱碱盐水解是分步的 如 S2- + H2O HS- + OHHS- + H2O H2S + OHKw 1.0×10-14 -2 Kh(1) = = =7.7 × 10 Ka(2)(H2S) 1.3×10-13 Kw 1.0×10-14 -8 Kh(2) = = =9.1 × 10 Ka(1)(H2S) 1.1×10-7 Kh(1) >> K 通常只需考虑第一步水解 K K 分级水解常数 h(1)、 h(2)—— h(2)
2.利用Bi(NO3)3易水解的特性制取高纯度 的Bi2O3
3.3.3 盐溶液pH值的近似计算
例 计算0.10mol· L-1NH4Cl溶液的pH和水解度 解： H2O NH3· H2O + H+ 平衡浓度/(mol· L-1) 0.10-x x x Kw 1.0×10-14 x· x -10 Kh = =K (NH · = =5.6 × 10 -5 H O) 1.8 × 10 0.10-x b 3 2 0.10-x≈0.10 x=7.5×10-6 c(H+)=7.5×10-6 mol· L-1 pH= -lg(7.5×10-6)=5.12 -6 7.5 × 10 h= ×100%=7.5×10-3 % 0.10
如 NH4F + F- +H2O NH3· H2O+HF Ka(HB) ≈ Kb(AOH) 水溶液显中性 如 NH 强酸强碱盐不水解 , 溶液呈中性 4OAc + NH4 + OAc- +H2O NH3· H2O+HOAc Ka(HB) < Kb(AOH) 水溶液显碱性 -+H O 如 NH4CN NH+ +CN NH3· H2O+HCN 4 2
+ NH4Cl → Cl-+ NH4 + H2O H+ + OH-
NH3· H2O 水解反应式：:盐的组分离子与水解离出 盐的水解反应 + -结合生成弱电解质的反应 + 来的NH H+或 OH ＋ H O NH · H O ＋ H 4 2 3 2
弱酸弱碱盐
水溶液的酸碱性视生成弱酸、弱碱的Ki 而定 A+ + B- + H2O HB + AOH Ka(HB) > Kb(AOH) 水溶液显酸性
1.4 4.2 11.2 11.6
3.3.4 影响盐类水解度的因素
1. 水解离子的本性 水解产物是弱电解质，且为难溶或为易 挥发气体，则水解程度很大或完全水解 SnCl2 + H2O → Sn(OH)Cl↓+ HCl Al2S3 +6H2O →2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
3.3.4 影响盐类水解度的因素
+ NH4 +
3.3.4 影响盐类水解度的因素
1. 水解离子的本性 水解产物——弱酸或弱碱越弱，则水解 程度越大
盐溶液
(0.1mol· L-1)
水解产物
Ka
h/% pH
NaOAc HOAc+OH- 1.8×10-5 0.0075 8.9 NaCN HCN+OH- 6.2×10-10 Na2CO3 HCO3+OH- 4.7×10-11
+ NH4
2. 水解常数 水解常数 OAc-＋H2O HOAc＋OH[c(HOAc/c ][c(OH-)/c ] Kh = [c(OAc-)/c ] [c(HOAc/c ][c(OH-)/c ][c(H+)/c ] Kw Kh = = + Ka [c(OAc )/c ][c(H )/c ] 即 一元弱酸盐 一元弱碱盐 一元弱酸弱碱盐 Kw Kh = Ka
2. 盐溶液浓度、温度
一般来说，盐浓度越小，温度越高，
盐的水解度越大
3. 盐溶液酸度
降低溶液的pH值，可增大阴离子的水解度 升高溶液的pH值，可增大阳离子的水解度
3.3.5 盐类水解的抑制和利用
1. 易水解盐溶液的配制 为抑制水解，必须将它们溶解在相应的 碱或酸中 配制SnCl2、SbCl3溶液,应先加入适量HCl 如 Sn2+ + H2O Sn(OH)+ + H+ + 加入 ClHCl Sn(OH)Cl↓
3.3.2 分步水解
如 FeCl3的水解反应式 Fe3+ + H2O Fe(OH)2+
＋
Fe(OH)2+ + H+ Fe(OH)2 + H+ Fe(OH)3 + H+
＋
+ H2O
Fe(OH)2 + H2O 由于Kh(1)>> Kh(2)>> Kh(3)
所以在FeCl3溶液中一般不会有Fe(OH)3↓
Bi3+ + H2O
加入 HNO3
Bi(OH)2+ + H+ + H2O
Bi(OH)2+ + H+ + NO3-H2O BiONO3↓ (硝酸氧铋)
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1. 易水解盐溶液的配制 配制Na2S溶液, 应先加入适量NaOH
S2- + H2O HS- + OH+ 加入 H2O NaOH H2S + OH-
2. 利用盐类水解进行离子的分离和提纯 如 除去溶液中的Fe2+、Fe3+
第三章 酸碱反应和沉淀反应 3.3 盐类的水解反应
3.3.1 水解反应和水解常数
1. 水解反应 强碱弱酸盐的水溶液 —— 显碱性
NaOAc → Na+ + OAc+ H2O OH- + H+ 水的解离 如
水解反应式： OAc-＋H2O HOAc HOAc＋OH-
强碱弱酸盐的水溶液 —— 显碱性 水解反应式 OAc-＋H2O HOAc＋OH强酸弱碱盐水溶液 —— 显酸性 如