“强盐”制“弱盐”规律探讨

2018-05-30 11:50李世垚
中文信息 2018年5期
关键词:科学素养

李世垚

摘 要:随着化学理论知识的发展,作为基础较为薄弱甚至只有高中基础的人群却需要有一个更加方便的方法和角度来理解这个化学世界。在日常生活中,强酸制弱酸虽为常识,但如果结合电离反应以及水解反应便成为较为复杂的分析,基于此,提出假设,盐类物质有“强盐”与“弱盐”之分(此为形象比喻,并非真有强弱盐之分),用“强盐”制取“弱盐”作为强酸制弱酸及电解、水解反应的辅助性补充说明,并具体列出证明过程及应用方法和应用实例,结合相关知识、技巧以提供最优解法。

关键词:水解盐溶液 强酸制弱酸 科学素养

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2018)05-0-01

前言

雖然中国目前进行飞速发展,由于目前我国广大人民群众科学素养普遍偏低,导致许多不堪一击的谣言蔓延于生活中。“盐类水解”是中学化学难点之一。运用盐类水解知识处理盐溶液间反应时,存在两种偏向,其一,把初中学习的无机物相互反应的规律绝对化,误认为两种盐溶液的反应都是复分解反应,该考虑水解的不考虑;其二,是犯扩大化的错误,误认为有盐溶液参与的反应,就必须考虑水解,结果水解泛槛成灾。因此,盐溶液间反应在什么情况下是复分解反应,在什么情况下是水解反应,成为学习水解知识的主要矛盾。对于和人们生活密切相关的强酸制弱酸的化学知识一旦联系上水解反应,虽然更加实用多样,却比较难以分析,本文将针对此类反应,提出一种更加便捷的角度和方法进行计算、解释。将同浓度可溶性盐溶液碱性在同等条件下(多为标准状况或常温常压)进行比较,碱性较强为强盐,反之较弱的为“弱盐”。同理,显酸性的可溶性盐溶液在同等条件酸性较强为强盐,酸性较弱为弱盐。基于此与在实验及其化学相关理论知识相对比分析总结后,提出结论与分析方法。

一、在实验及现实生活中发现的实例及现象规律

在实验中,有强酸制弱酸如用制取,除此,发现有上述“强盐”与“弱盐”制取规律,例如:已知

[此为同浓度各物质溶液PH值大小关系(常温25℃下)

发现:由水解反应规律可得酸性(电离程度):

有两个“反应方程”如下:

1与2从“强酸制弱酸”规律反应物中酸均为H2CO3,生成物中酸均为HClO,由上可知H2CO3酸性大于HClO酸性,应该1与2均可发生反应但1反应无法发生,因Na2CO3与HClO仍可进行反应,生成NaHCO3与NaClO(Na2CO3+HClO+NaHCO3=NaClO+NaHCO3),可此种判断方法使用困难同,不易辨别“产物”是否可继续反应。

辅用“强盐制弱盐”可得:

因为水溶液中PH值——NaClONaHCO3,符合规律,故可反应,综上 1反应不可发生,2反应可发生。可判断生成物中的多元弱酸/碱盐是否可继续反应,以1的“生成物”Na2CO3与HClO为例:

NaCO3+HClO=NaHCO3+NaHClO

此时反应物中酸为HClO,盐为Na2CO3;生成物中酸为NaHCO3盐为NaClO[质子理论]

因为水溶液PH值(同浓度)NaCO3>NAClO,且酸性HClO>NaHCO3所以方程成立。

二、以强酸制弱酸类比解释“强盐”制“弱盐”

化学反应常常遵循“强强生弱”规律,如“氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性”,“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐十较弱酸(强酸制弱酸)”等。1.对酸碱性强弱的本质理解溶液中,对于HA =H++A—一方面HA能电离出H+,表现酸性;另一方面,由于A一能结合H+,A一在水溶液中发生水解,A一的强碱盐溶液表现碱性。若HA电离生成H+的能力越弱,则A一结合H+的能力越强,称HA与A一为一对共扼酸碱。HA为A一的HA为A一的共扼酸,A一为HA的共扼碱。且多元弱酸是分步电离的;2.对“强酸制弱酸”规律的理解对于反应HA十B一= HB + A一,常归纳成“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐十较弱酸”或“强酸制弱酸”。实质上此反应可看做B一夺取了A一结合的H十,故B一结合H+的能力强于A一,即B一的碱性强于A一,而HA的酸性强于HB。这就是“强酸制弱酸”规律的本质。3.运用“强酸制弱酸”规律解题技巧根据“强酸制弱酸”规律我们既可以

由已知反应推知酸碱性强弱,也可以

根据酸碱性强弱判断某些反应能否发

生。酸碱性强弱排序,若已知酸性:

H2CO3>C6H5OH>HCO3-,则可得碱

性:CO32->C6H5OH- >HCO3-,酸碱性强弱如图1所示。

判断反应能否进行根据“强强生弱”规律,结合酸碱性强弱排序表,凡连线呈“抬头”趋势的物质(强酸与强碱)均可发生反应,而连线呈“低头”趋势的物质(弱酸与弱碱)则不能发生反应,如H2CO3和CO32-能反应,C6H5OH和HCO3一 不能发生反应。

三、解释“强盐”制“弱盐”原理

1.盐的水解属复分解反应,复分解反应存在规律:弱酸强碱盐对应弱酸越弱,其盐越容易水解;

2.较强酸制取较弱酸一种较强酸与另一种较弱酸的盐反应可自发生成较弱酸与较强酸的盐[碱同理]

3.

由上述,因为Kh在恒温时,与其水解产生物的电离程度Ka或Kb成反比,较强酸/碱的Ka/Kb大于较大弱酸/碱Ka/Kb,固水解程度较强酸/碱弱于较弱酸/碱,其对应的盐的溶液中酸/碱的溶液中酸/碱性就较小 [类似氧化性/还原性较强物制氧化性/还原性较弱物]

3、5可发生;4、6不可发生。

结语

综上所述,此“强盐制弱盐”的规律方便实用,可让民众进一步理解可溶性盐的电离与水解,并可以进行综合利用。在进行化学反应是否可以进行时,辅以“强盐制弱盐”的规律,可以方便快捷地判断出正确答案,不受反应产物是否可以继续反应的干扰。即使抱有疑问,亦可用此方法对反应产物进行检验。

参考文献

[1]王文贵.试谈“盐类水解”的教学[J].中学化学教学参考,1988(03):9-10.

[2]王俊亮.对“强强生弱”规律的理解及应用[J].中学化学教学参考,2005(06):12-14.

[3]普通高中新课标化学选修四课本义务教育教科书化学选修4人教版

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