例談離子型非鹽的水解反應

徐金娣

非鹽與水的反應又稱為非鹽的水解反應。關于非鹽的水解反應，現行中學化學教材涉及很少，但各類考試時常涉及。為幫助學生學習掌握有關離子型非鹽水解反應的知識，現舉例對其進行分析。

一、金屬氮化物的水解反應

例1金屬鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂（Mg3N2）。已知：Mg3N2是黃綠色固體，熔點為800℃，氮化鎂遇水即發生劇烈的水解反應生成氨。下列敘述中正確的是（）。

A.Mg3N2是共價化合物

B.Mg3N2發生水解反應時水是還原劑

C.Mg3N2與足量的鹽酸反應生成一種鹽

D.Mg3N2發生水解反應可產生白色沉淀并放出氣體

解析Mg3N2是由Mg2+和N3-形成的離子化合物，A項錯誤；Mg3N2發生水解反應的化學方程式為Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2↓+2NH3↑，該反應中元素的化合價均沒有變化，屬于非氧化還原反應，B項錯誤；Mg3N2發生水解反應生成Mg（OH）2白色沉淀并放出氨，D項正確；Mg3N2與足量的鹽酸反應的化學方程式為Mg3N2+8HCl（足量）3MgCl2+2NH4Cl，則Mg3N2與足量的鹽酸反應生成兩種鹽，C項錯誤。

故答案為D。

點評金屬氮化物易發生水解反應生成金屬氫氧化物和氨，其反應屬于非氧化還原反應。如：Li3N+3H2O3LiOH+NH3↑，Ca3N2+

6H2O3Ca（OH）2+2NH3↑，AlN+3H2O

Al（OH）3↓+NH3↑。

二、金屬磷化物的水解反應

例2必須在干燥的條件下才能保存Ca3P2，Ca3P2遇水即發生劇烈的水解反應生成PH3。下列敘述中不正確的是（）。

A.Ca3P2是離子化合物

B.Ca3P2的水解反應屬于非氧化還原反應

C.Ca3P2發生水解反應不能產生氣體D.制備Ca3P2必須在干態條件下進行

解析Ca3P2是由Ca2+和P3-形成的離子化合物，A項正確；Ca3P2發生水解反應的化學方程式為Ca3P2+6H2O3Ca（OH）2+2PH3↑，該反應中元素的化合價均沒有變化，屬于非氧化還原反應，B項正確；Ca3P2發生水解反應產生PH3氣體，C項不正確；Ca3P2遇水即發生劇烈的水解反應，則制備Ca3P2必須在干態條件下進行，D項正確。故答案為C。

點評金屬磷化物易發生水解反應生成金屬氫氧化物和PH3氣體，其反應屬于非氧化還原反應。如：AlP+3H2OAl（OH）3↓+PH3↑

三、金屬砷化物、硅化物的水解反應

例3Ca3As2和Mg2Si遇水都能發生水解反應，下列敘述中不正確的是（）。

A.Ca3As2發生水解反應的化學方程式為：

Ca3As2+6H2O3Ca（OH）2+2AsH3↑

B.Ca3As2不能與鹽酸反應

C.Mg2Si發生水解反應的化學方程式為：

Mg2Si+4H2O2Mg（OH）2↓+SiH4↑

D.Mg2Si能與鹽酸反應

解析Ca3As2發生水解反應生成Ca（OH）2和AsH3氣體，其化學方程式為Ca3As2+6H2O3Ca（OH）2+2AsH3↑，A項正確；Ca3As2與鹽酸反應的化學方程式為Ca3As2+6HCl3CaCl2

+AsH3↑，B項不正確；Mg2Si發生水解反應生成Mg（OH）2沉淀和SiH4，其化學方程式為Mg2Si+4H2O2Mg（OH）2↓+SiH4↑，C項正確；Mg2Si與鹽酸反應的化學方程式為Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑，D項正確。

故答案為B。

點評金屬砷化物、硅化物均易發生水解反應生成金屬氫氧化物和氫化物（AsH3或SiH4），其反應屬于非氧化還原反應。如：AlAs+3H2OAl（OH）3↓+AsH3↑，Ca2Si+4H2O2Ca（OH）2+SiH4↑。

四、金屬碳化物的水解反應

例4類比是重要的學習方法之一，但是機械類比往往會產生錯誤。因此，學習化學要透過現象看本質，謹防思維定勢。已知：CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H2↑（此反應為實驗室制乙炔的反應原理）；類比CaC2的水解反應，推斷Mg2C3的水解反應所得產物為（）。

A.Mg（OH）2和C2H2

B.Mg（OH）2和C2H4

C.Mg（OH）2和CH4

D.Mg（OH）2和C3H4

解析由反應CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H2↑類推可得，Mg2C3+4H2O2Mg（OH）2↓+ C3H4↑，則Mg2C3的水解反應反應所得產物為Mg（OH）2和C3H4。故答案為D。

點評金屬碳化物發生水解反應生成金屬氫氧化物和烴，其反應屬于非氧化還原反應。如：Be2C+4H2O2Be（OH）2↓+CH4↑，MgC2+2H2OMg（OH）2↓+C2H2↑，Al4C3+12H2O

4Al（OH）3↓+3CH4↑。

五、金屬硫化物的水解反應

例5Al2S3遇水能發生劇烈的水解反應，下列敘述中不正確的是（）。

A.Al2S3的水解反應屬于非氧化還原反應

B.Al2S3的水解反應可產生白色沉淀并放出氣體

C.Al2S3不能與鹽酸反應

D.制備Al2S3必須在干態條件下進行

解析Al2S3的水解反應化學方程式為Al2S3+6H2O2Al（OH）3↓+3H2S↑，該反應元素的化合價均沒有變化，屬于非氧化還原反應，A項正確；Al2S3的水解反應可產生Al（OH）3白色沉淀并放出H2S氣體，B項正確；Al2S3與鹽酸反應的化學方程式為Al2S3+6HCl2AlCl3+3H2S↑，C項不正確；Al2S3遇水能發生劇烈的水解反應，則制備Al2S3必須在干態條件下進行，D項正確。故答案為C。

點評金屬硫化物發生水解反應生成金屬氫氧化物和硫化氫，其反應屬于非氧化還原反應。如：Cr2S3+6H2O2Cr（OH）3↓+3H2S↑

六、金屬過氧化物的水解反應

例6過氧化鈉與水的反應為2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。該反應的實質是Na2O2首先發生水解反應生成NaOH和H2O2：Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2，然后H2O2發生分解生成H2O和O2：2H2O22H2O+O2↑。下列敘述正確的是（）。

A.在Na2O2與水的反應中水是氧化劑

B.Na2O2與鹽酸的反應屬于非氧化還原反應

C.在Na2O2中陽離子與陰離子的個數比為1∶1

D.K2O2與水反應的化學方程式為：

2K2O2+2H2O4KOH+O2↑

解析在Na2O2與水的反應中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，而水既不是氧化劑又不是還原劑，A 項錯誤；Na2O2與鹽酸的反應為2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O +O2↑，該反應中氧元素的化合價發生了變化，屬于氧化還原反應，B項錯誤；在Na2O2中陽離子（Na+）與陰離子（O2-2）的個數比為2∶1，C項錯誤；由反應2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可知，K2O2與水反應的化學方程式為2K2O2+2H2O4KOH+O2↑，D項正確。

故答案為D。

點評金屬過氧化物發生水解反應先生成金屬氫氧化物和H2O2，H2O2不穩定又發生分解生成水和氧氣；則金屬過氧化物發生水解反應的產物是金屬氫氧化物和氧氣，其反應屬于氧化還原反應。如：2CaO2+2H2O2Ca（OH）2+O2↑。

綜上所述，離子型非鹽水解反應的實質可看作是非鹽中的金屬離子與水電離出的OH-結合生成金屬氫氧化物，非鹽中的陰離子與水電離出的H+結合生成相應的氫化物（金屬過氧化物水解反應的產物是金屬氫氧化物和氧氣）。除金屬過氧化物的水解反應屬于氧化還原反應外，金屬氮化物、金屬磷化物、金屬砷化物、金屬硅化物、金屬碳化物、金屬硫化物的水解反應均屬于非氧化還原反應。

（收稿日期：2016-09-15）