盐溶到水里,为什么有的显酸、有的显碱、有的还会"打起来"彻底分解?一句"谁弱谁水解、谁强显谁性"背后,是弱离子悄悄抢走水电离出的 H⁺/OH⁻。把这条链拨明白,酸碱判断、方程书写、蒸干产物、浓度比较就都通了。
定义: 盐电离出的弱离子(弱酸的酸根 / 弱碱的阳离子)与水电离出的 H⁺/OH⁻ 结合生成弱电解质,从而破坏了水的电离平衡、促进水继续电离,使溶液显酸或碱性。
① 水解是中和反应的逆反应:酸+碱⇌盐+水,倒过来就是盐+水⇌酸+碱,故水解吸热。
② 水解促进水的电离(与加酸加碱"抑制"正相反),盐溶液中由水电离出的 c(H⁺) 或 c(OH⁻) 大于 10⁻⁷。
③ 水解程度一般很微弱:c(盐)远大于水解产物,方程用可逆号 ⇌、不标 ↑↓。
⚠ 只有含弱离子的盐才水解。强酸强碱盐(NaCl、KNO₃、Na₂SO₄)全是"强"离子,不水解,显中性。
选一种弱离子,看它不断从水分子那里"抢"H⁺/OH⁻,结合成弱电解质;落单的另一半离子逐渐变多,溶液显色。这是一个动态平衡:表面不变,底下一直在换人。
【题】室温下,比较 0.1 mol/L NH₄Cl 溶液与纯水中由水电离出的 c(H⁺):
A. NH₄Cl 溶液中水电离的 c(H⁺) 小于纯水
B. NH₄Cl 溶液中水电离的 c(H⁺) 大于纯水
C. 两者相等
D. 无法比较
| 盐的类型 | 例子 | 谁水解 | 溶液性质 |
|---|---|---|---|
| 强酸强碱盐 | NaCl、KNO₃、Na₂SO₄ | 都不水解 | 中性 |
| 强碱弱酸盐 | NaAc、Na₂CO₃、NaF | 阴离子水解 | 碱性(显强碱的性) |
| 强酸弱碱盐 | NH₄Cl、AlCl₃、FeCl₃、CuSO₄ | 阳离子水解 | 酸性(显强酸的性) |
| 弱酸弱碱盐 | NH₄Ac、(NH₄)₂CO₃ | 双水解(阴阳都水解) | 看 Ka、Kb 谁大 |
⚠ "谁强显谁性"针对强弱搭配的盐:强碱弱酸盐显碱性,强酸弱碱盐显酸性。弱酸弱碱盐两边都弱,要比 Ka 与 Kb:如 NH₄Ac 中 Ka(HAc)≈Kb(NH₃·H₂O),故近中性。
点一种盐,自动判定它由什么强弱搭配组成、哪个离子水解、溶液酸碱性,并给出对应水解离子方程。
【题】常温下,物质的量浓度相同的下列四种盐溶液:①NaCl ②CH₃COONa ③Na₂CO₃ ④NH₄Cl,按 pH 由大到小排列的顺序是
A. ③>②>①>④ B. ②>③>①>④ C. ④>①>②>③ D. ③>①>②>④
同浓度的钠盐,对应的酸越弱(Ka 越小),其酸根水解程度越大,溶液碱性越强、pH 越高。
H₂SO₃ > H₃PO₄ > HF > HAc > H₂CO₃ > HClO > HCO₃⁻ > HSiO₃⁻ ……对应钠盐碱性反过来:酸越弱、盐越碱。
| 同浓度钠盐 | 对应弱酸 Ka | 水解程度 | 碱性 |
|---|---|---|---|
| NaAc | Ka≈1.8×10⁻⁵(较大) | 小 | 弱碱 |
| NaHCO₃ | Ka₂(H₂CO₃)≈4.7×10⁻¹¹ | 较大 | 较碱 |
| NaClO | Ka(HClO)≈3×10⁻⁸ | 较大 | 较碱 |
| Na₂CO₃ | Ka₂ 很小 | 大 | 强碱 |
⚠ 判"同浓度盐溶液谁碱性强":先找对应的酸,酸越弱盐越碱。这是比较 pH 大小题的核心工具。
对 0.1 mol/L 的强碱弱酸盐(以 NaAc 为原型),拖动温度、浓度两个滑块,看水解程度(水解率 h)和溶液 pH 实时变化。口诀:升温促进、越稀越水解。
① 一般水解程度小,用可逆号 ⇌,一般不标 ↑ ↓(产物量太少不足以逸出或沉淀)。
② 多元弱酸根分步水解,以第一步为主,分步写:
③ 多元弱碱阳离子(如 Fe³⁺、Al³⁺)水解一步写到底:
④ 双水解(彻底)用 = 且标 ↑ ↓(互相促进、进行到底):
⚠ 别把水解写成电离:HCO₃⁻ 水解是 HCO₃⁻+H₂O⇌H₂CO₃+OH⁻;HCO₃⁻ 电离是 HCO₃⁻⇌H⁺+CO₃²⁻。两个方向别写反。别把一般水解标 ↑↓,也别把双水解写成可逆。
水解平衡也遵守勒夏特列原理。以 Ac⁻+H₂O⇌HAc+OH⁻ 为例:
| 操作 | 水解平衡 | 水解程度 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 升高温度 | 正向(促进) | 增大 ↑ | 水解吸热,升温永远促进水解 |
| 加水稀释 | 正向(促进) | 增大 ↑ | 越稀越水解,但离子浓度都变小 |
| 加酸(H⁺) | 逆向(抑制)对碱性盐 | 抑制阴离子水解 | H⁺ 中和 OH⁻;但会促进阳离子盐? 见下 |
| 加碱(OH⁻) | 抑制阳离子水解、促进阴离子水解 | 视情况 | OH⁻ 中和 H⁺ |
| 加同种可水解盐 | 看是否互促 | — | 互促盐一起加会加剧双水解 |
口诀: 升温、稀释一律促进水解;加"抑制离子"(酸性盐加酸、碱性盐加碱)则抑制水解;加"能中和产物"的物质则促进水解。
⚠ 配 FeCl₃、AlCl₃、SnCl₂ 等易水解盐溶液时,要加对应的酸(盐酸)抑制水解防浑浊;稀释虽促进程度,但离子浓度总体下降。
"蒸干+灼烧"是水解的经典应用陷阱。点一种盐,沿决策树看:阴离子挥发性?阳离子是否水解?最终得到什么产物。
【题】将 AlCl₃ 溶液蒸干并灼烧,最终得到的固体产物是
A. AlCl₃ B. Al(OH)₃ C. Al₂O₃ D. 无固体残留
Al³⁺ 与 CO₃²⁻ / HCO₃⁻ / AlO₂⁻ / S²⁻ / HS⁻ / ClO⁻；Fe³⁺ 与 CO₃²⁻ / HCO₃⁻ / AlO₂⁻。
应用: ① 明矾 KAl(SO₄)₂ 净水:Al³⁺ 水解生成 Al(OH)₃ 胶体吸附杂质;② 泡沫灭火器:Al₂(SO₄)₃ 与 NaHCO₃ 双水解快速放 CO₂。
⚠ 不是所有阴阳离子相遇都双水解到底。NH₄⁺ 与 CO₃²⁻ 只是相互促进但不彻底(仍写可逆);Al³⁺ 与 HCO₃⁻ 才彻底(用=并标↑↓)。判断关键:是否生成气体/沉淀离开体系。
左边"部分水解"(如 Na₂CO₃):水解一点点就停,离子仍大量存在。右边"彻底双水解"(如 Al³⁺+CO₃²⁻):互相促进,反应物几乎全部转化,冒气泡、生沉淀。点按钮开始对比。
【题】泡沫灭火器内简、外筒分别盛放 NaHCO₃ 溶液和 Al₂(SO₄)₃ 溶液,使用时两者混合迅速产生大量 CO₂ 与 Al(OH)₃ 沉淀。写出该反应的离子方程式,并说明能迅速、彻底反应的原因。
对酸式盐的酸根(如 HCO₃⁻、HSO₃⁻、H₂PO₄⁻),它既能电离(HCO₃⁻⇌H⁺+CO₃²⁻,显酸)又能水解(HCO₃⁻+H₂O⇌H₂CO₃+OH⁻,显碱)。谁强就显谁性。
| 酸式酸根 | 电离 vs 水解 | 溶液性质 |
|---|---|---|
| HCO₃⁻ | 水解 > 电离 | 碱性 |
| HS⁻ | 水解 > 电离 | 碱性 |
| HSO₃⁻ | 电离 > 水解 | 酸性 |
| H₂PO₄⁻ | 电离 > 水解 | 酸性 |
| HPO₄²⁻ | 水解 > 电离 | 碱性 |
⚠ NaHCO₃ 显碱性(水解占优),NaHSO₃ 显酸性(电离占优)——这是经典对比考点,别背反了。判据:看该酸根对应弱酸的 Ka 与 Kh 谁大。
点一种酸式盐,看它的电离(显酸)与水解(显碱)哪边更重,跷跷板往那边倒,溶液显对应性质。
【题】常温下,0.1 mol/L 的 NaHCO₃ 溶液与 0.1 mol/L 的 NaHSO₃ 溶液,酸碱性是否相同?分别说明理由,并指出各自 c(H⁺) 与 c(OH⁻) 的大小关系。
三步法: ① 先定溶液酸碱性(定 H⁺/OH⁻ 谁多);② 判主要离子:未水解的"完整"离子最多,水解产物次之,深度水解最少;③ 用三大守恒收尾验证。
三大守恒(以 NaHCO₃ 为例):
电荷守恒:c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HCO₃⁻)+c(OH⁻)+2c(CO₃²⁻)
物料守恒:c(Na⁺)=c(HCO₃⁻)+c(CO₃²⁻)+c(H₂CO₃)
质子守恒:c(H⁺)+c(H₂CO₃)=c(OH⁻)+c(CO₃²⁻)
⚠ 写电荷守恒别漏乘电荷数(CO₃²⁻ 前面 ×2);比较不同盐时先判酸碱性再排序。
选一种溶液,把下方离子卡片拖进上方由大到小的槽位。点"检查"看是否排对。
【题】常温下,0.1 mol/L Na₂CO₃ 溶液中,下列关系正确的是(填字母,可多选)
A. c(Na⁺)>c(CO₃²⁻)>c(HCO₃⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)
B. c(Na⁺)>c(CO₃²⁻)>c(OH⁻)>c(HCO₃⁻)>c(H⁺)
C. c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HCO₃⁻)+c(OH⁻)+2c(CO₃²⁻)
D. c(Na⁺)=2c(CO₃²⁻)+2c(HCO₃⁻)
1. 把水解方程标 ↑↓ 或写"="。一般水解微弱,用 ⇌、不标 ↑↓;只有双水解彻底才用=并标↑↓。
2. 多元弱酸根一步写完。CO₃²⁻ 水解必须分步,以第一步为主,不能写成 CO₃²⁻+2H₂O⇌H₂CO₃+2OH⁻。
3. 把 NaHSO₃ 当碱性、NaHCO₃ 当酸性——记反了。NaHCO₃ 水解占优显碱性,NaHSO₃ 电离占优显酸性。
4. 蒸干 AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂ 溶液以为得原盐。挥发性酸的弱碱盐蒸干灼烧得氧化物(Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO)。
5. 认为所有阴阳离子相遇都双水解。只有 Al³⁺/Fe³⁺ 与 CO₃²⁻/HCO₃⁻/AlO₂⁻/S²⁻ 等才彻底;NH₄⁺ 与 CO₃²⁻ 不彻底。
6. 电荷守恒漏乘电荷数:CO₃²⁻、SO₄²⁻、Ca²⁺ 等二价离子系数要 ×2。
7. 误以为水解使盐溶液离子总数减少。水解程度小,主体仍是原盐离子,c(盐)≫c(水解产物)。
8. 把"升温促进水解"和"升温使溶液更碱/更酸"搞混:碱性盐升温更碱,酸性盐升温更酸,方向随盐而定。
▸ 统一用 K 量化: Kh=Kw/Ka(阴离子水解)或 Kw/Kb(阳离子水解)。"越弱越水解"= Ka 越小 → Kh 越大。判酸式酸根显性:比较 Ka(电离常数)与 Kh(水解常数),Kh>Ka 显碱性。
▸ 守恒是不变量: 无论怎样水解、混合,电荷守恒与物料守恒永远成立。压轴浓度比较先写守恒,把未知消去,常能秒杀。质子守恒=电荷守恒−物料守恒。
▸ 水解 vs 电离的对称美: 加酸加碱"抑制"水的电离;可水解盐"促进"水的电离。两者是同一 Kw 平衡被推的两个方向。
▸ 双水解的判据在"离开体系": 只要生成难溶物或气体离开平衡,反应就被拉到底。这也解释了泡沫灭火器为何反应快而彻底。
▸ 蒸干产物统一逻辑: 阴离子挥发(Cl⁻源自 HCl、NO₃⁻)+ 阳离子水解 → 得氧化物;阴离子不挥发(SO₄²⁻)→ 得原盐。抓"酸挥不挥发"这一条即可秒判。
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