酸式盐是一类重要的物质,中学阶段涉及到有关酸式盐的内容较多,而且较为分散,是学生学习化学的一个难点。为了帮助学生对这一类物质的有关知识有一个系统地掌握,使他们在分析问题、解决问题过程中能得心应手,笔者特对其有关知识作如下几个方面的归纳总结:

一、酸式盐的定义

电离时生成的阳离子除金属离子(或铵根)外还有氢离子,阴离子为酸根离子的盐。由于阴离子中含有在水中可电离的氢原子,因此被称作酸式盐。但实际上,只有强酸(如硫酸)及少部分中强酸(如磷酸)的酸式盐呈酸性,大多数弱酸的酸式盐都因阴离子的水解而显碱性。

酸式盐是酸中的氢离子部分被中和的产物,只有二元以上的多元酸,才能形成酸式盐,如果是n(N≥2)元酸,则它的酸式盐就有(N-1)种,这对无氧酸和含氧酸都是适用的。

要注意的是,酸式盐在以离子晶体形式存在时,阴离子并不电离出氢离子,氢离子是酸式酸根离子的一部分。在熔融状态下,酸根离子也不电离。

二、酸式盐的生成

⒈ 多元弱酸与少量碱反应

如:H2S+NaOH=NaHS+H2O

CO2+NaOH=NaHCO3

SO2+NaOH=NaHSO3

H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O

H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O

如果碱的量较大会生成正盐。

⒉ 弱酸正盐与对应的弱酸反应

通入相应的气体或加入过量相应的酸可以把正盐转化为酸式盐,这是制取酸式盐的最佳方法。如:

CaCO3+H2O+CO2=CaHCO3

Na2S+H2S=2NaHS

Ca2(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2

三、酸式盐的性质

⒈ 酸式盐能体现盐的性质

⑴ 体现酸式盐中阳离子的性质,

如:NaHCO3中有Na+,它会有Na+的黄色焰色反应。

Ca(HCO3)2中有Ca2+,它会有Ca2+的性质

⑵ 酸式盐能体现出其为正盐时酸根的主要性质,如:

硫酸氢盐能与Ba2+反应析出BaSO4白色沉淀。

HSO4-+Ba2+=BaSO4↓+H+

⒉ 酸式盐在水中的溶解性

一般来说,在相同温度下,绝大多数的酸式盐易溶于水,而且酸式盐的溶解度大于正盐。

⑴ 不溶性正盐对应的酸式盐的溶解度比正盐的大。如:

CaCO3难溶于水,Ca(HCO3)2易溶于水,Ca(HCO3)2>CaCO3;

MgCO3难溶于水,Mg(HCO3)2易溶于水,Mg(HCO3)2>MgCO3;

磷酸的钙盐溶解性由大到小为:Ca(H2PO4)2>CaHPO4>Ca3(PO4)2

⑵ 可溶液性正盐对应的酸式盐溶解度比其正盐的小,如:

Na2CO3的溶解性大于NaHCO3,

K2CO3的溶解性大于KHCO3。

正因为如此,才有向饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳有沉淀生成,其反应的方程式为:

Na2CO3(饱和)+CO2+H2O=

2NaHCO3↓

⒊ 酸式盐的热稳定性

⑴ 一般说来,对同一类酸而言,热稳定性大小顺序为:

可溶性正盐>不可溶正盐>酸式盐>多元酸。

如碳酸的水溶液稍受热就会分解,碳酸氢钠在270℃左右分解,而碳酸钠要在850℃以上的灼热条件下才会分解。

Na2CO3对热稳定,加热不分解。

CaCO3=高温=CaO+CO2↑

2NaHCO3=(加热)Na2CO3+

CO2↑+H2O

H2CO3=(可逆)CO2↑+H2O

⑵ 一般说来,多元弱酸(如H2CO3、H2SO3)易分解,其酸式盐受热也易分解,如:

2NaHSO3=Na2SO3+SO2↑+H2O,

多元酸较稳定,其酸式盐也较稳定,如H2SO4较H2CO3稳定,则NaHSO4要较NaHCO3稳定。

⒋ 酸式盐的酸碱性

绝大多数的酸式盐由多元弱酸形成,但也有由多元强酸形成酸式盐。如NaHSO4。

⑴ 强酸的酸式盐只能电离,不能发生水解,如NaHSO4的水溶液一定显酸性。

强酸的酸式盐与酸不发生复分解反应。尽管是盐,但可作强酸用,其水溶液具有酸的通性,如NaHSO4可与氢前的金属反应,生成氢气:

2NaHSO4+Zn=ZnSO4+Na2SO4

+H2↑

可与SO32-反应,生成SO2;

2NaHSO4+SO32-=Na2SO4+SO2↑

+H2O

弱酸的酸式盐既可电离,也可水解,其水溶液的酸碱性将由电离和水解以及阳离子等方面决定。

中学不研究弱酸弱碱盐溶液的酸碱性,因此,对于强碱弱酸对应的酸式盐溶液的酸碱性就由电离和水解两个方面来决定。

⑵ 电离

① 水溶液中:

NaHCO3=Na++HCO3-

HCO3-=H++CO32-

NaHSO4=Na++H++SO42-

或NaHSO4=Na++HSO4-

② 熔化状态下:

2NaHCO3(熔)=Na2CO3+CO2↑+H2O

Na2CO3(熔)=2Na++CO32-

(NaHCO3在熔化状态下不存在,要分解)

NaHSO4=Na++HSO4-

③ 当电离大于水解的趋势,其水溶液显酸性,如NaHSO3、NaH2PO4;

HSO3-=(可逆)H++SO32-

H2PO4-=(可逆)H++HPO42-

④ 当水解大于电离的趋势,其水溶液显碱性,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4。

HCO3-+H2O=(可逆)H2CO3+OH-

HS-+H2O=(可逆)H2S+OH-

⑶ 水溶液的酸碱性

酸式盐溶于水后,溶液的酸碱性与酸式阴离子的电离和水解程度的大小有关,如果电离大于水解,则溶液显酸性;如果电离小于水解,则溶液显碱性。所以酸式盐溶液不一定显酸性,相反,绝大多数酸式盐水溶液显碱性,只有HSO4-、H2PO4-、HSO3-等盐的水溶液显酸性。

当然,电离和水解的趋势哪个大最根本的是要由实验来判断。但是对中学化学中常见的几种,我们要记住。

⒌ 酸式盐与碱的反应

酸式盐与碱均可反应,弱酸的酸式盐既能与强酸又能与强碱反应。

⑴ 中学常见的酸式酸根有:HCO32-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。

常见反应的离子方程式为:

HCO3-+OH-=CO32-+H2O

HSO3-+OH-=SO32-+H2O

HS-+OH-=S2-+H2O

H2PO4-+OH-=HPO42-+H2O

H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O

HPO42-+OH-=PO43-+H2O

⑵ 酸式盐与含相同的金属阳离子的碱反应生成一种正盐和水,如:

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O

⑶ 酸式盐与含不同的金属阳离子的碱反应往往生成两种盐和水。如:

Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+H2O

但,下列情况不一定生成两种正盐和水

① Ca(HCO3)2+NaOH=CaCO3↓

+NaHCO3+H2O(酸式盐过量)

② Mg(HCO3)2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓

+2CaCO3↓+2H2O

(由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3更小)

③ NH4HSO4+2NaOH=NH3↑+2H2O

+Na2SO4(NaOH过量)

④ Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+NaOH

+H2O (Ba(OH)2过量)

⒍ 酸式盐与酸的反应

⑴ .常见酸式酸根与酸反应的离子方程式有:

HCO3-+H+=CO2↑+H2O

HSO3-+H+=SO2↑+H2O

HS-+H+=H2S

H2PO4-+H+=H3PO4

HPO42-+H+=H2PO4-

HPO42-+2H+=H3PO4

⑵ 弱酸的酸式盐与对应的酸不反应(HPO42-例外),可与酸性比其强的酸反应,生成新酸和新盐,如NaHCO3可与HCl、H2SO3、H3PO4在水溶液中反应。

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O

2NaHCO3+H2SO3=Na2SO3+2CO2↑+2H2O

3NaHCO3+H3PO4=Na3PO4+3CO2↑+3H2O

⑶ 弱酸强碱的酸式盐与Al3+等的强酸弱碱盐溶液混和时,能相互促进水解至完全,有氢氧化物生成,如:

AlCl3+3NaHCO3=Al(OH)3↓+3CO2↑+3NaCl

⒎ 酸式盐与盐反应

⑴ 酸式盐与易挥发性酸的盐反应制取易挥发性的酸,如:

NaCl+NaHSO4=Na2HSO4+HCl↑

⑵ 与弱酸的正盐或酸式盐反应制相应的弱酸。如:

Na2CO3+2NaHSO4=2Na2SO4+CO2↑+H2O

NaHCO3+NaHSO4=2Na2SO4+CO2↑+H2O

NaAlO2+NaHCO3+H2O=Na2CO3+

Al(OH)3↓

常见的酸酸性强弱为:

H2SO4>H3PO4>H2S

盐酸 >H2SO3>HAc>H2CO3>HClO

HNO3>H2SiO3

⑶ 酸式盐与弱酸的正盐反应生成难溶物:

Ca(HCO3)2+Na2CO3=CaCO3↓

+NaHCO3

总之,在酸式盐的学习中,只要注意由酸式盐的组成去理解、掌握和应用,抓住其特性,就会收到满意的效果。