发布网友 发布时间:2022-07-26 07:51
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热心网友 时间:2023-05-02 00:38
双水解 当弱酸的酸酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解,而水解完全。 例如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝,互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而产生大量的泡沫。 3(HCO3-)+(Al3+)+3H2O = 3CO2 +Al(OH)3 (反应可逆) 弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。有些互促水解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完全进行(俗称“双水解反应”)。那么,哪些弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解反应能完全进行呢?由于中学化学教学中往往仅列出能发生“双水解反应”的一些例子让学生记住,学生较难掌握且不能举一反三、灵活运用;本文浅谈互促水解反应完全进行的条件及其推论,揭示其本质,以便该知识能较易被掌握和应用。 一.“双水解反应”发生的条件: 首先我们来分析Al3+与HCO3–在水溶液中为什么能发生“双水解反应”而Mg2+与CO32–或HCO3–却不能发生“双水解反应”?互相促进水解其水解程度增大,由于Al(OH)3溶解度非常小且H2CO3又不稳定易分解即生成的水解产物能脱离反应体系,根据平衡移动原理水解反应继续向右进行,直至反应完全进行;但Mg(OH)2溶解度比Al(OH)3大些,不容易脱离反应体系,则水解反应进行到一定程度就达到平衡,水解反应不能完全进行。由上不难看出: 生成的水解产物脱离反应体系是反应得以完全进行的重要原因. 因此, “双水解反应”发生的条件之一是:水解产物是容易脱离反应体系的溶解度非常小物质如:Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体。当然,若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。如:(NH4)2S几乎99.9%水解成NH3·H2O和HS-。 综上所述,水解反应能否完全进行决定于两个因素:1.互相促进水解程度大小(包括物质本性、外界条件等的影响)2.水解产物的溶解度。 二.有关推论及其应用: 中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3 +与HCO3–、CO32–、HS-、S2-;Fe3+与HCO3–、CO32–;NH4+与SiO32-等。下面我们思考这样一个问题: Al3+遇到比碳酸还弱的酸的酸根如:ClO-、SiO32-、AlO2-等会不会发生“双水解反应”呢?根据以上条件,答案是肯定的。实际上,由于Al(OH)3、Fe(OH)3溶解度非常小,比碳酸稍强的酸的酸根与Fe3+ 、Al3 +也能发生“双水解反应”。热心网友 时间:2023-05-02 00:39
弱酸弱碱盐的水解比较复杂,在中学教材中,没有作介绍,但在高考中却可能考到。如比较相同浓度的氯化铵和碳酸氢铵溶液中铵根离子浓度大小,铝离子与碳酸氢根离子在溶液中为什么不能共存。这是为什么?因为这类题是从外界条件对水解平衡的影响的角度出发编制的,没有超出中学教学要求。 双水解反应便属于这种情况。 大多数弱酸弱碱盐,虽然阴阳离子的水解相互促进,水解程度依然不大,如碳酸氢铵,可配成溶液。某些阳离子与某些阴离子在溶液中由于水解反应相互促进可使水解反应趋于完全,这类反应就是双水解反应。 哪些阳离子与那些阴离子在溶液中能发生双水解反应呢? 在教材的部分酸碱盐溶解性表中有“-”标志的铝离子、铁离子与碳酸根离子,能发生双水解反应,泡沫灭火器在使用时发生的反应也是双水解反应。比碳酸酸性还弱的酸对应的酸根,如硫离子、硫氢根离子、偏铝酸根离子等与铝离子在溶液中能发生双水解反应。注意:硫离子、硫氢根离子与铁离子主要发生氧化还原反应。 两种离子在溶液中如果能发生双水解反应,就不能在溶液中制取。如碳酸铝不存在,硫化铝常用铝和硫作原料制取,不能通过复分解反应制取。 双水解反应属于复分解反应,抓住反应实质可直接写离子方程式,使用原子守恒和电荷守恒很容易配平。