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1、谈谈盐类水解原理在STS中的应用河南省罗山高中(464200)徐业政许多盐溶于水后会部分地与水发生水解反应，从而导致所形成的溶液能够表现出盐性质以外的某些性质，在科学研究、实验、生活中应合理利用这种性质。1. 利用水解原理除污垢对于油性污垢，除了可用碱或专用洗涤剂除去它们外，还可以利用某些水解后呈碱性的盐溶液来除去它们，如热的纯碱溶液是一种优良的洗涤剂，因为CO32+H2OHCO3+OH，这样纯碱的溶液就呈碱性而具有去污能力。历史上人们曾用草木灰的水溶液来洗涤衣物，这是因为草木灰中含有K2CO3，水解后使溶液也呈碱性而具有去污能力。一般说来强碱与弱酸形成的盐水解后溶液呈碱性，可用于除去油污。2
2、. 利用水解原理除锈渍不少金属器具、制品使用时间一长，表面就会出现锈渍，这些锈渍的成份是相应金属的氧化物，它是金属在空气中被氧气缓慢氧化而形成的，这些氧化物属于碱性氧化物，能够溶于酸溶液中，也能溶于水解后呈酸性的盐溶液中。故常常使用强酸弱碱盐的溶液来除去金属锈渍，其中ZnCl2、NH4Cl是最常使用的除锈剂。3. 利用水解原理净化水水的净化是指除去水中悬浮性及其它难溶性物质的过程，净化的方法除了通过长时间的静置外，还可以通过向水中加入某种化学试剂的方法来加快水净化的速度。通常所用的净化试剂有明矾、铁盐等。这些盐至所以能对水进行净化是由于它们溶于水后会水解生成具体较大表面积的氢氧化铝、氢氧化铁胶
3、体，这些胶体具有较强的吸附性，它们会吸附水中存在的难溶性物质而形成沉淀沉聚下来，从而使水得到净化。例1：城市自来水厂供给居民的生活用水，常先用氯胺NH2Cl（强氧化剂作用相当于氯气）再用绿矾FeSO47H2O来消毒、净化、改善水质。试根据水解原理分析解释其原因，写出其方程式。解析：NH2Cl作用相当于氯气，Cl2+H2O HCl+HClO。因此，NH2Cl+H2O=NH3+HClO，HClO具有强氧化性，可消毒杀菌，也可将FeSO4中Fe2+氧化为Fe3+。生成的Fe3+水解：Fe3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，产生的Fe(OH)3胶体具有吸附作用，可吸附水中的难溶性物质形成沉淀
4、而使水得到净化。4. 利用水解原理除杂质某些盐溶液中的杂技若用一般的方法不易除去，但利用水解原理则很容易。例2：.除杂质为了除去MgCl2的酸性溶液中的Fe3+，可在加热条件下加入一种试剂，过滤后再加入一定量的盐酸，这种试剂是A NH3H2O B NaOH C Na2CO3 D MgCO3解析：由于溶液中存在的离子有为Mg2+、Cl、Fe3+三种，加入A、B、C组中的试剂后虽然均可除去Fe3+，但同时引入新的杂质离子NH4+、Na+，这不符合物质提纯的要求，故不能用。MgCO3虽然与Fe3+不能直接反应，但因为Fe3+能水解产生H+：Fe3+3H2O3H+Fe(OH)3，因此会发生下面的反应：
5、MgCO3+2H+=Mg2+H2O+CO2,这样就破坏了前面的水解平衡，使之向生成Fe(OH)3的方向移动，生成的Fe(OH)3在加热条件下发生凝聚而沉淀下来，从而将Fe3+除去。5. 利用水解原理指导科学施肥农作物的生长离不开肥料，科学的施肥可以用较小的投入获得较大的收益，而不当的施肥一则会造成浪费，二则可能根本达不到增产之目的。科学施肥的内容之一就是要考虑土壤的酸碱性与所施肥料酸碱性的匝配问题，或者要考虑同时施用的几种肥料酸碱性的匝配问题。如草木灰与人粪尿不能混合施用，原因是草木灰中的K2CO3水解时呈碱性：CO32+H2OHCO3+OH，人粪尿中的NH4+水解使溶液呈酸性：NH4+H2O
6、NH3H2O+H+。若将二者混合施用，则因H+OH=H2O而相互间能促进对方的水解，最终会导致一部分氨态氮变成NH3扩散到大气中，从而造成肥效的损失。此外，长期使用(NH4)2SO4的土壤会呈酸性，也是因为NH4+水解呈酸性的缘故。6. 利用水解原理防止药品在存放中变质某些盐溶液在长期存在过程中会变质，如铁盐、铜盐、硅酸盐的溶液等最终会产生沉淀Fe(OH)3、Cu(OH)2、H2SiO3。而这些沉淀的生成是因为上述溶液中的盐发生了水解的原故，因此只要能阻止盐的水解就能防止其变质。由于阳离子水解后使溶液呈酸性，阴离子水解使溶液呈碱性，Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+，SiO32+2H2O
7、H2SiO3+2OH，根据平衡移动原理知：对于阳离子能水解的盐可采取加入相应的酸、对于阴离子水解的盐可采取加入相应碱的方法来抑制其水解。7. 利用水解原理制胶体胶体制备的方法有多种，其中利用水解的原理来制取胶体是一种简便易行的方法，如制取氢氧化铁胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中并继续煮沸至溶液呈红褐色即可：Fe3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。例3(02年上海)：将饱和FeCl3溶液分别滴入下述液体中，能形成胶体的是A 冷水 B 沸水 C NaOH溶液 D NaCl浓溶液解析：FeCl3在冷水中的水解程度小，不能形成胶体；FeCl3在NaOH溶液中形成的Fe(OH)3太
8、多而易得到沉淀；胶体本身在浓电解质溶液中会发生聚沉，故在NaCl浓溶液中不可能形成胶体，故答案为B。8. 制作灭火剂泡沫灭火器内装饱和碳酸氢钠溶液和饱和硫酸铝溶液，使用前两者分别盛放在铁(钢)筒内和内置于铁筒内的玻璃筒里的，使用时将灭火器倒置，两种药品就会剧烈反应放出大量的CO2，其工作原理是：Al3+3HCO3 Al(OH)3+CO2，CO2的生成使灭火器内压强增大，使CO2、H2O、Al(OH)3及大量的泡沫一起喷射出来，这些泡沫紧紧粘附在燃烧物上，使其与空气隔绝，从而达到灭火目的，9.利用水解原理进行物质的鉴别由于不同类型的盐水解后溶液呈现不同的酸碱性，故可利用这种性质进行物质的鉴别，如
9、只用石蕊试液就可以将Na2CO3、NaCl、NH4Cl三种溶液一次性鉴别开，因为Na2CO3溶液因CO32水解呈碱性，遇石蕊试液显蓝色，NH4Cl溶液因NH4+水解而呈酸性，遇石蕊呈红色，而NaCl是强酸强碱形成的盐，不水解呈中性，遇石蕊呈紫色，现象各不相同。此外还可以利用某些盐相遇后发生“双水解”而生成沉淀和气体多种现象进行区别。10.水解原理在物质制备中的应用利用盐与盐反应可制得新盐，但有些盐的制备却不能用此方法，如制备Al2S3只能用单质铝与硫反应来制取而不能用铝盐与硫化物反应来制取，因为Al3+与S2在水中能发生“双水解”反应生成Al(OH)3沉淀和H2S气体；此外也无法制得碳酸铝、碳酸铁等盐类物质。通过蒸发盐溶液的方法可结晶析出相应的溶质盐，但有些盐却不能通过简单地蒸发相应盐溶液的方法得到，因为加热蒸发过程中会使某些盐(挥发性酸形成的盐)的水解能进行到底。例4：(99年上海高考)在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400)下列物质的溶液，可以得到该物质固体的是A 氯化铝 B 碳酸氢钠 C 硫酸镁 D 高锰酸钾解析：氯化铝易水解：Al3+ 3H2O Al(OH)3+3HCl，加热蒸干过程中，促进了铝离子的电离并导致HCl的挥发，使水解能进行到底并生成Al(OH)3，灼烧时Al(OH)3分解生成Al2O3；NaHCO3固体及KmnO4固体加热时均会分解，故答案为C。