陳偉 梁春鳳
摘要:鹽類水解一直以來都是高中化學的重中之重,同時也是近幾年高考命題的熱點。為了使學生更扎實的掌握鹽類水解的內容,傳統死記硬背的方法顯然達不到預期的效果,必須從原理入手分析其內在的反應規律。在文章中筆者簡要說明了水解問題的難點以及影響因素,并在此基礎上論述了鹽類溶解在實踐中的應用。
關鍵詞:鹽類水解;影響因素;應用
引言
高中階段的化學本身其難度就較大,許多抽象的知識點不僅給教師的教學帶來了挑戰,而且也加劇了學生的課業負擔。尤其是鹽類的水解問題,除了與該鹽的化學性質有關,也會受到溫度、溶液濃度等方面的影響。因此,在學生分析化學反應的過程中就會受到誤導,影響他們的判斷。由此可見,對鹽類水解反應的基本原理進行樹立,同時提出在應用方面的優勢就成了化學教師需要思考的問題。
一、鹽類水解的難點
(一)水解反應的實質
通常而言,分析化學反應的需要對反應物以及生成物進行聯系,并根據反應過程的現象來進行推測。而在鹽類水解的過程中反應物大致包括氯化銨、乙酸鉀以及碳酸鈉等,這些鹽類物質在酸堿度上各不相同,酸堿強弱度也有著較大的差異。此外,還有一部分鹽類物質不溶于水,因此也就不會發生水解反應。實驗的生成物主要是H+離子與OH-離子,水溶液中存在大量的電解質。這是由于鹽類物質中含有的鹽離子使水分子電離,從而產生了陰陽離子。在具體的反應現象上,體現為溶液的電離平衡發生移動。而這個電離平衡的數值為常數,一般只受到環境溫度的影響。
(二)水解反應的概念
實際上學界對于鹽類水解反應的定義并不統一,但他們的提法中大多都體現出了對實驗屬性的概括。其中有的教材將其歸類為復分解反應,從界定中不難看出研究者認為水解反應主要是鹽類物質與水分子進行了成分的互換。伴隨著實驗的進行,同時產生了酸類以及堿類的化合物。這種界定雖然并無謬誤,但沒能考慮到學生的化學水平。此前他們所接觸的復分解反應更為直觀,甚至有沉淀、氣泡等現象。而水解反應肉眼則很難察覺,這也給學生的理解造成了困難。也有不部分學者根據鹽類水解溶液PH值的變化將其定義為中和反應,這也合乎情理。然而在部分強酸堿度的水解反應中,通常難以實現酸堿度的逆轉,因此也就違背了中和反應的規律。
二、影響鹽類水解的因素
(一)水解產物的影響
反應的生產的化合物其化學性質是影響實驗的最根本因素。在部分鹽類的水解反應中,生成物主要為弱酸堿的化合物,這部分物質很難被電離。因此當實驗逐漸趨近飽和時,溶液中所產生的化學物質成分也就更為復雜。比如在硫化鈉的水解過程中,這個現象就比較明顯。
S2-+H2O=HS-+OH-(18°CK=6.7×10-3)
在溶液中硫氰根的陰離子在電離中表現出極為明顯的惰性,因此在最終水解產物的測定中得到的數值就較大。此外,若是水解產物溶解度較低,那么就會產生析出的現象。固體物質會逐漸由渾濁沉淀,而氣體則會產生大量氣泡并排出。這樣一來水解反應就能夠持續不斷的進行,直至參與反應的水分和鹽類消耗殆盡。
(二)溫度濃度的影響
根據前文對水解反應的定義可以初步得出,鹽類的水解實際上具有一定的酸堿中和逆反應性質。在實驗進行過程中會吸收大量的熱,而水解平衡常數又取決于溫度。因此,為了促進實驗的持續進行,還可以通過給加熱升溫的手段來實現。比如氯化鐵在常溫下反應較為緩慢,而且實驗現象也并不直觀,不利于學生的觀察和分析。筆者在開展實驗前就先利用酒精燈對溶液進行了預熱,然后將氯化鐵加入其中。兩者迅速發生了水解反應,并使溶液中出現了大量的赭石色沉淀。經過對其物理特性和化學性質的分析,確定其為氫氧化鐵。同理,在碳酸鈉的水解反應中,筆者先利用PH試紙測定其酸堿度。然后再對溶液進行升溫處理,最終溶液中紅色更為明顯,說明生成物增加。
三、鹽類水解的應用
(一)判定酸堿性
通常而言,在測定溶液酸堿度的過程中會使用到酸堿指示劑。而這部分試劑大多為強酸抑或是強堿,因此在滴入溶液時也會對其酸堿度造成一定的影響。尤其是在部分生成物為弱酸和弱堿的溶液中,若是以酸堿性相反指示劑進行測量,則最終的結果甚至會出現偏差。這個現象不僅在水解中廣泛存在,而且在其它溶液加熱析出的過程中同樣也十分多見。而在酸域指示劑的選擇上,就必須使用弱酸。酚酞恰好是一種有機弱酸,在測定容易酸堿度的同時并不會對容易的影響較小。相反,在堿域指示劑的選擇上就可以使用甲基橙。
(二)溶液的制備
部分鹽類在水解的過程中會產生一些不溶于水的物質,這部分化合物通常也伴隨著沉淀。這樣一來在化學試劑的制備過程中,就難以得到純凈的溶液。因此,在制備鹽溶液的時候,可以適當的假如一些酸類物質。由于生成物也大多呈現出酸性,這樣一來就能夠有效地抑制水解的發生。筆者建議,可以先將鹽溶液在濃酸中進行均勻的攪拌,再利用水來進行稀釋最終達到預期的效果。
參考文獻:
[1]丁玉芳.從2014年高考看鹽類水解[J].課程教育研究,2015(36):229-230.
[2]石蘭.影響鹽類水解的因素及鹽類水解的應用[J].雁北師范學院學報,2007(02):105-107.
[3]靳衛霞.“鹽類的水解”教學難點分析及解決策略[J].山東教育,2013(Z2):84-86.
作者簡介:
陳偉(1985.10-),男,漢族,江西景德鎮市,學士,任教高中化學(人民教育出版社)
梁春鳳 1983.4 女 漢族 廣西欽州市 學士 任教高中化學(人民教育出版社)