盐类水解在化学领域有广泛的应用,以下是主要应用方向及具体实例:
通过盐类水解程度判断溶液酸碱度,例如:
FeCl₃ 溶液显酸性,因Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃:
$$Fe^{3+} + 3H_2O rightleftharpoons Fe(OH)_3 + 3H^+$$
CH₃COONa 溶液显碱性,因CH₃COO⁻水解促进水的电离:
$$CH_3COO^- + H_2O rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$$
NaHSO₄ 溶液显酸性,因HS⁻电离程度大于水解:
$$HS^- rightleftharpoons H^+ + S^{2-}$$
抑制水解 :配制弱酸强碱盐(如FeCl₃)时,加入强酸(如盐酸)抑制水解:
$$FeCl_3 + 3HCl rightarrow FeCl_3 + 3H_2O$$
促进水解 :配制强酸弱碱盐(如AlCl₃)时,加入强碱(如NaOH)促进水解:
$$AlCl_3 + 3NaOH rightarrow Al(OH)_3 downarrow + 3NaCl$$
但需注意水解程度受温度影响较大,高温可能使水解逆向进行。
离子共存与除杂 :
除去MgCl₂中的Fe³⁺,可加入MgO或CO₃²⁻促进Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃沉淀:
$$FeCl_3 + 3MgO rightarrow Fe(OH)_3 downarrow + 3MgCl_2$$
除去AlCl₃溶液中的Fe³⁺,同样可用MgO或CO₃²⁻。
胶体制取 :
制取Fe(OH)₃胶体:
$$FeCl_3 + 3H_2O xrightarrow{triangle} Fe(OH)_3(text{胶体}) + 3HCl$$
物质提纯 :
例如用NaOH沉淀法纯化Al³⁺:
$$AlCl_3 + 3NaOH rightarrow Al(OH)_3 downarrow + 3NaCl$$
然后过滤、洗涤、干燥。
化肥使用 :
铵态氮肥(如(NH₄)₂SO₄)与草木灰(K₂CO₃)混合会促进氨挥发,降低肥效,需避免混合。
泡沫灭火器 :
成分NaHCO₃与Al₂(SO₄)₃反应生成二氧化碳气体:
$$2Al_2(SO_4)_3 + 6NaHCO_3 rightarrow 4Al(OH)_3 downarrow + 3Na_2SO_4 + 6CO_2 uparrow$$
用于扑灭金属火灾。
海水淡化 :
通过电解海水时,利用盐类水解产生的离子差异实现初步分离。
pH调节 :通过添加酸或碱调节缓冲溶液的pH值。
纺织印染 :利用离子交换树脂去除废水中的金属离子。
总结 :盐类水解是分析化学、工业生产及日常生活中的重要工具,需结合具体场景选择调控方法。