例談離子型非鹽的水解反應(yīng)

徐金娣

非鹽與水的反應(yīng)又稱為非鹽的水解反應(yīng)。關(guān)于非鹽的水解反應(yīng)，現(xiàn)行中學化學教材涉及很少，但各類考試時常涉及。為幫助學生學習掌握有關(guān)離子型非鹽水解反應(yīng)的知識，現(xiàn)舉例對其進行分析。

一、金屬氮化物的水解反應(yīng)

例1金屬鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂（Mg3N2）。已知：Mg3N2是黃綠色固體，熔點為800℃，氮化鎂遇水即發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)生成氨。下列敘述中正確的是（）。

A.Mg3N2是共價化合物

B.Mg3N2發(fā)生水解反應(yīng)時水是還原劑

C.Mg3N2與足量的鹽酸反應(yīng)生成一種鹽

D.Mg3N2發(fā)生水解反應(yīng)可產(chǎn)生白色沉淀并放出氣體

解析Mg3N2是由Mg2+和N3-形成的離子化合物，A項錯誤；Mg3N2發(fā)生水解反應(yīng)的化學方程式為Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2↓+2NH3↑，該反應(yīng)中元素的化合價均沒有變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，B項錯誤；Mg3N2發(fā)生水解反應(yīng)生成Mg（OH）2白色沉淀并放出氨，D項正確；Mg3N2與足量的鹽酸反應(yīng)的化學方程式為Mg3N2+8HCl（足量）3MgCl2+2NH4Cl，則Mg3N2與足量的鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽，C項錯誤。

故答案為D。

點評金屬氮化物易發(fā)生水解反應(yīng)生成金屬氫氧化物和氨，其反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。如：Li3N+3H2O3LiOH+NH3↑，Ca3N2+

6H2O3Ca（OH）2+2NH3↑，AlN+3H2O

Al（OH）3↓+NH3↑。

二、金屬磷化物的水解反應(yīng)

例2必須在干燥的條件下才能保存Ca3P2，Ca3P2遇水即發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)生成PH3。下列敘述中不正確的是（）。

A.Ca3P2是離子化合物

B.Ca3P2的水解反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)

C.Ca3P2發(fā)生水解反應(yīng)不能產(chǎn)生氣體D.制備Ca3P2必須在干態(tài)條件下進行

解析Ca3P2是由Ca2+和P3-形成的離子化合物，A項正確；Ca3P2發(fā)生水解反應(yīng)的化學方程式為Ca3P2+6H2O3Ca（OH）2+2PH3↑，該反應(yīng)中元素的化合價均沒有變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，B項正確；Ca3P2發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生PH3氣體，C項不正確；Ca3P2遇水即發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，則制備Ca3P2必須在干態(tài)條件下進行，D項正確。故答案為C。

點評金屬磷化物易發(fā)生水解反應(yīng)生成金屬氫氧化物和PH3氣體，其反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。如：AlP+3H2OAl（OH）3↓+PH3↑

三、金屬砷化物、硅化物的水解反應(yīng)

例3Ca3As2和Mg2Si遇水都能發(fā)生水解反應(yīng)，下列敘述中不正確的是（）。

A.Ca3As2發(fā)生水解反應(yīng)的化學方程式為：

Ca3As2+6H2O3Ca（OH）2+2AsH3↑

B.Ca3As2不能與鹽酸反應(yīng)

C.Mg2Si發(fā)生水解反應(yīng)的化學方程式為：

Mg2Si+4H2O2Mg（OH）2↓+SiH4↑

D.Mg2Si能與鹽酸反應(yīng)

解析Ca3As2發(fā)生水解反應(yīng)生成Ca（OH）2和AsH3氣體，其化學方程式為Ca3As2+6H2O3Ca（OH）2+2AsH3↑，A項正確；Ca3As2與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為Ca3As2+6HCl3CaCl2

+AsH3↑，B項不正確；Mg2Si發(fā)生水解反應(yīng)生成Mg（OH）2沉淀和SiH4，其化學方程式為Mg2Si+4H2O2Mg（OH）2↓+SiH4↑，C項正確；Mg2Si與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑，D項正確。

故答案為B。

點評金屬砷化物、硅化物均易發(fā)生水解反應(yīng)生成金屬氫氧化物和氫化物（AsH3或SiH4），其反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。如：AlAs+3H2OAl（OH）3↓+AsH3↑，Ca2Si+4H2O2Ca（OH）2+SiH4↑。

四、金屬碳化物的水解反應(yīng)

例4類比是重要的學習方法之一，但是機械類比往往會產(chǎn)生錯誤。因此，學習化學要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，謹防思維定勢。已知：CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H2↑（此反應(yīng)為實驗室制乙炔的反應(yīng)原理）；類比CaC2的水解反應(yīng)，推斷Mg2C3的水解反應(yīng)所得產(chǎn)物為（）。

A.Mg（OH）2和C2H2

B.Mg（OH）2和C2H4

C.Mg（OH）2和CH4

D.Mg（OH）2和C3H4

解析由反應(yīng)CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H2↑類推可得，Mg2C3+4H2O2Mg（OH）2↓+ C3H4↑，則Mg2C3的水解反應(yīng)反應(yīng)所得產(chǎn)物為Mg（OH）2和C3H4。故答案為D。

點評金屬碳化物發(fā)生水解反應(yīng)生成金屬氫氧化物和烴，其反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。如：Be2C+4H2O2Be（OH）2↓+CH4↑，MgC2+2H2OMg（OH）2↓+C2H2↑，Al4C3+12H2O

4Al（OH）3↓+3CH4↑。

五、金屬硫化物的水解反應(yīng)

例5Al2S3遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，下列敘述中不正確的是（）。

A.Al2S3的水解反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)

B.Al2S3的水解反應(yīng)可產(chǎn)生白色沉淀并放出氣體

C.Al2S3不能與鹽酸反應(yīng)

D.制備Al2S3必須在干態(tài)條件下進行

解析Al2S3的水解反應(yīng)化學方程式為Al2S3+6H2O2Al（OH）3↓+3H2S↑，該反應(yīng)元素的化合價均沒有變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，A項正確；Al2S3的水解反應(yīng)可產(chǎn)生Al（OH）3白色沉淀并放出H2S氣體，B項正確；Al2S3與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為Al2S3+6HCl2AlCl3+3H2S↑，C項不正確；Al2S3遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，則制備Al2S3必須在干態(tài)條件下進行，D項正確。故答案為C。

點評金屬硫化物發(fā)生水解反應(yīng)生成金屬氫氧化物和硫化氫，其反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)。如：Cr2S3+6H2O2Cr（OH）3↓+3H2S↑

六、金屬過氧化物的水解反應(yīng)

例6過氧化鈉與水的反應(yīng)為2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。該反應(yīng)的實質(zhì)是Na2O2首先發(fā)生水解反應(yīng)生成NaOH和H2O2：Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2，然后H2O2發(fā)生分解生成H2O和O2：2H2O22H2O+O2↑。下列敘述正確的是（）。

A.在Na2O2與水的反應(yīng)中水是氧化劑

B.Na2O2與鹽酸的反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)

C.在Na2O2中陽離子與陰離子的個數(shù)比為1∶1

D.K2O2與水反應(yīng)的化學方程式為：

2K2O2+2H2O4KOH+O2↑

解析在Na2O2與水的反應(yīng)中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，而水既不是氧化劑又不是還原劑，A 項錯誤；Na2O2與鹽酸的反應(yīng)為2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O +O2↑，該反應(yīng)中氧元素的化合價發(fā)生了變化，屬于氧化還原反應(yīng)，B項錯誤；在Na2O2中陽離子（Na+）與陰離子（O2-2）的個數(shù)比為2∶1，C項錯誤；由反應(yīng)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可知，K2O2與水反應(yīng)的化學方程式為2K2O2+2H2O4KOH+O2↑，D項正確。

故答案為D。

點評金屬過氧化物發(fā)生水解反應(yīng)先生成金屬氫氧化物和H2O2，H2O2不穩(wěn)定又發(fā)生分解生成水和氧氣；則金屬過氧化物發(fā)生水解反應(yīng)的產(chǎn)物是金屬氫氧化物和氧氣，其反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。如：2CaO2+2H2O2Ca（OH）2+O2↑。

綜上所述，離子型非鹽水解反應(yīng)的實質(zhì)可看作是非鹽中的金屬離子與水電離出的OH-結(jié)合生成金屬氫氧化物，非鹽中的陰離子與水電離出的H+結(jié)合生成相應(yīng)的氫化物（金屬過氧化物水解反應(yīng)的產(chǎn)物是金屬氫氧化物和氧氣）。除金屬過氧化物的水解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)外，金屬氮化物、金屬磷化物、金屬砷化物、金屬硅化物、金屬碳化物、金屬硫化物的水解反應(yīng)均屬于非氧化還原反應(yīng)。

（收稿日期：2016-09-15）