溶液中MgSO4遭遇NaOH,初中生都知道这是个简单的复分解反应,其离子方程式为
Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓
学过盐类水解,便有学生先考虑MgSO4的水解,
Mg2++2H2O≒Mg(OH)2+2H+
OH-+H+→H2O
结果当然还是原来那个反应。
又如CH3COONa与HCl反应,也有学生先考虑盐的水解,
CH3COO-+H2O≒CH3COOH+OH-
然后酸碱中和使平衡右移,结果就是复分解反应:
CH3COO-+H+→CH3COOH
别人一分钟写出结果,这部分同学可能要三分钟,让老师家长跟着着急。还有遛弯遛出大弯来的,比如Na2CO3和MgSO4反应,初中生直截了当的结果应该是:
Mg2++CO32-→MgCO3↓
兜圈子的先水解:
CO32-+2H2O≒H2CO3+2OH-
然后让Mg2+与OH-结合,结果产物成了Mg(OH)2而不是MgCO3:
Mg2++CO32-+H2O→Mg(OH)2↓+CO2↑
而且认为这样是合理的,因为老师讲过Mg(OH)2比MgCO3更难溶。
这时着急、生气、吼叫都没用,因为这类学生就是客观存在。可能还因为前不久教师还在反复强调盐类水解的重要意义。
必须借此机会再次强调“部分水解”多半就是“微弱水解”(即使上新课时已有所强调),比如0.1mol/L CH3COONa的水解度不足万分之一、Na2CO3的水解度不足百分之五。尽管纯碱的碱性已能洗油污,月光相较于阳光只是一种次生,不能同日而语。MgSO4与Na2CO3混合,Mg2+大量遭遇的是CO32-,而不是由它次生的少量OH-,这跟MgSO4遭遇NaOH完全是两码事。MgCO3转化为Mg(OH)2则是在加热条件下下一步水解的结果。
故事的丰富有趣在于那些太阳缺席只有月亮的时光也可能风起云涌。
比如将镁条插入NH4Cl溶液,氢气很容易就放出来了。这酸性哪来的,必需考虑NH4Cl水解了:
NH4++H2O≒NH3H2O+H+
总反应结果是:
2NH4++2H2O+Mg→2NH3H2O+Mg2++H2↑
还有就是“双水解”,比如泡沫灭火器中Al2(SO4)3与NaHCO3剧烈反应:
Al3++3HCO3-→Al(OH)3↓+3CO2↑
显然这OH-和H+不是传统意义上的酸碱提供的,是次生促成了这场双赢。
当然更有仅凭月光不能成事的,比如(NH4)2CO3双水解就没什么动静,真要动气的话还得强酸或者强碱亲自登场。