盐的组成
铜臭 / 2022-07-18
一、盐的组成、分类和命名
前面在讨论碱和酸的化学性质时，我们已经接触到了许多 盐， 例如氯化钠(NaCl)、 硫酸铜(CuSO₄)和氯化铁(FeCI₃)等。它们在电离时都能生成金属离子和酸根离子，例如:
NaCl=Na⁺+CI⁻
CuSO,₄=Cu²⁺+SO₄²⁻
FeCl₃=Fe³⁻+ 3Cl⁻
化学上，把在电离时生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物叫做盐。根据组成不同，盐可分为:正盐、酸式盐、碱式盐、复盐和络盐等，现分述如下:
1.正盐。酸中的氢离子全部被金属置换所生成的盐叫正盐。 例如，NaCI、 CaCO₃、 Al₂(SO₄)₃和Na₃PO₄等。
无氧酸盐的命名是在非金属和金属元素名称中间加一个 “化”字。例如NaCI叫氨氯 化钠。
含氧酸盐的命名是在酸根后面加上金属名称。例如Na₃PO₄叫磷酸钠(或磷酸三钠)。
2.酸式盐。当酸中的氢离子只有一部分被金属置换时，所生成的盐叫酸式盐，显然只有二元酸和三元酸才能形成酸式盐。例 如NaHCO₃、Ca(HCO₃)₂、NaH₂PO₄和Na₂HPO₄等。
酸式盐的命名是在正盐名称前加“酸式”或在正盐名称中间加“氢”“二氢”等字。例如NaHCO₃叫碳酸氢钠或重碳酸钠 (俗称小苏打)，NaH₂PO₄叫磷酸二氢钠，Na₂HPO₄叫磷酸氢二钠。
3.碱式盐。当碱中的氢氧根只有一部分 被酸根置换时，所生成的盐叫碱式盐。碱式盐中除金属离子和酸根离子外，还有氢氧根离子。例如Cu₂(OH)₂CO₃和AI₂(OH)₄SO₄等。
碱式盐的命名是在正盐名称前面加“碱式”二字。例如 Cu₂(OH)₂CO₃叫碱式碳酸铜(即铜绿)，Al₂(OH)₄SO₄叫碱式硫酸铝。
4.复盘。有两种金属离子和酸根离子形成的盐叫复盐。例如KAl(SO₄)₂·12H₂O叫硫酸铝钾(谷称明矾)等。
为了研究方便，常常按照盐中酸根离子的不同，把盐分成硫 酸盐、硝酸盐、碳酸盐和氯化物等。例如Na₂SO₄、GaSO₄和K₂SO₄等都含有硫酸根，总称硫酸盐: NaCl、CaCl₂和 FeCl₃等，总称氯化物。其余类推。
还可根据盆中金属离子的不同，分为钾盐、钠盐、钙盐等。 例如CaCl、Ca(HCO₃)₂和CaCO₃都含有钙， 总称钙盐; NaCl、Na₂CO₃总称钠盐;余类推。
书写盐的分子式时，金属元素总是写在前面，酸根写在后面:若是酸式益，则将“氢”写在金属元素和酸根之间;若是碱式盆，将“氢氧根”写在金属元素和酸根之间。此外，还必须注 意，金属元素的化合价总数，一定要与酸根的化合价总数相等。
二、盐的性质
1.益的物理性质。盐般都是固体，大部分是白色结晶，少数盐呈各种不同的颜色。不同的盐在水中的溶解性差别很大，有的溶于水，有的不溶于水。重要碱、酸、盐的溶解性如表2-1所示。
根据表2-1可以把这些盐在水中的溶解情况归纳如下:
(1)铵盐、钾盐、钠盐和硝酸盐都溶于水。
(2)氯化物除AgCl和Hg₂Cl₂难溶于水，PbCl:微溶于水外，一般都溶于水。
(3)硫酸盐除BaSO和PbSO₄难溶于水,CaSO₄、Hg₂SO₄、和Ag₂SO₄微溶于水外，一般都溶于水。
(4)金属硫化物中除(NH₄)₂S、Na₂S和K₂S溶于水，CaS微溶于水，BaS和MgS遇水分解外，其它的金属硫化物都难溶于水。
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(5)在碳酸盐、亚硫酸盐、硅酸盐和磷酸盐中,除铵盐、钾盐和钠盐溶于水外，其它盐都难溶于水。
2.盐的化学性质。盐的物理性质虽各不相同，但因盐是由金属离子和酸根组成，因此盐除保持各离子的特性外，还有共性，主要表现在化学性质上。
(1)益和金属作用生成新益和另一种金属。盐和金属作用生成新盐和另一种金属的反应，也是置换反应。如将洁净的铁钉放入硫酸铜溶液中，片刻后取出，就能发现铁钉表面上覆盖了一层紫红色的铜，即铁置换了硫酸铜中的铜。反应如下:
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu↓
但如将铜片放在硫酸亚铁溶液中，则看不到有什么现象发生，这是因为铜不能将硫酸亚铁中的铁置换出来。这说明，置换反应是有条件的。实验证明，只有排在金属活动顺序表前面的金属，才能把排在它后面的金属从它的盐溶液中置换出来，反之则不能。
(2)益和碱作用生成新盐和新碱。例如，氢氧化钙和氯化镁反应生成了氯化钙和不溶于水的氢氧化镁沉淀:
Ca(OH)₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg(OH)₂↓
(3)盐和酸作用生成新盐和新酸。例如，碳酸钙和盐酸作用生成氯化钙和碳酸，碳酸又分解成二氧化碳和水:
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不论是碳酸盐固体或其溶液，都可以用此反应来检验CO₃²⁻。
(4)盐和盐作用生成两种新益。例如，在食盐溶液里滴入硝酸银溶液后，立即有白色氯化银沉淀生成:
NaCl+ AgNO₃=AgCl↓ + NaNO₃
这个反应常用来检验溶液中是否有CI⁻。
上述盐与碱、盐与酸和盐与盐的反应，都是两种化合物互相交换它们的成分，生成两种新化合物，这类反应叫做复分解反应。酸碱中和反应，也是一种复分解反应。
必须注意，不是任意两种化合物混在一起都能发生复分解反 应的，如将NaCI和KNO, 两种溶液混合就不会发生复分解反应。复分解反应是有条件的，即只有当其产物中有一种是沉淀、气体或水时，反应才能进行。掌握了发生复分解反应的规律性，就可以判断某些反应能不能进行。
三、电厂中一些常用的盐
电厂中常用的盐有NaCI、Al₂(SO₄)₃、FeSO₄、 Na₃PO₄和Na₂CO₃,它们具有上述盐类的通性，以下扼要地介绍前三种盐的特性(关于Na₃PO₄及NaCO₃将在下册中介绍)。
1.氯化钠(NaCI)。氯化钠俗称食盐。全世界约80%的氯化钠取自海水，海水中约含2.6%的NaCl。纯净的氯化钠是无色有咸味的晶体，粗盐中因含有氯化镁(MgCI₂)和氯化钙(CaCl₂)等杂质，故易吸收空气中的水分(潮解)。氯化钠有良好的热稳定性，高温时能熔融和蒸发而不分解。氯化钠易溶于水，其水溶液在电解时发生如下反应:
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氯化钠还可与碳酸氢铵(NH₄HCO₃)作用生成碳酸氢钠 ( NaHCO₃,又名小苏打):
NaCl+NH₄HCO₃=NaHCO₃+NH₄CI
氯化钠是维持人体正常生理机能不可缺少的物质，日常生活中又常把它作为防腐剂来腌制食品。氯化钠除食用外，还大量地作为化工原料。如电解其水溶液(这种工业又称氯碱工业)制取氯气、氢气和氢氧化钠，氯气和氢气又可再合成盐酸;利用氯化钠与碳酸氢铵反应制取氯化铵和碳酸氢钠，碳酸氢钠加热后又可制得碳酸钠(Na₂CO₃俗称纯碱)。此外，在造纸、肥皂和农药等工业上，也需用氯化钠。在电厂水处理工艺中，常用氯化钠作为钠型离子交换剂的再生剂。
2.硫酸铝{AI₂(SO₄)}.工业用的硫酸铝是含有18个结晶水的硫酸铝{Al₂(SO₄)₃·18H₂O},它是白色晶体或粉末，易溶于水，难溶于酒精，水溶液呈酸性，腐蚀性强。在工业生产的硫酸铝中，常含有少量的游离H₂SO₄。
硫酸铝和水作用生成Al(OH)₃白色絮状沉淀:
Al₂(SO₄)₃+6H₂O=2Al(OH)₃↓+3H₂SO₄
Al(OH)₃能把水中的悬浮物和胶体吸附在它的表面上，一同沉降下来，从而使水澄清。因此，在水处理工艺中，常把硫酸铝用作混凝剂。硫酸铝的水溶液呈酸性(详见第七章第六节盐的水解)，可代替硫酸用在泡沫灭火器中。
3.硫酸亚铁( FeSO₄)。工业上生产的硫酸亚铁，带有7个 结晶水( FeSO₄·7H₂O)。因其是绿色透明的晶体，故又名绿矾。在空气中，绿矾由于表面上的Fe²⁺会氧化为Fe³⁺,使其结晶表面带有黄色。当它失去结晶水后，就会变成粉末状。在常温 下，化合物失去结晶水的过程叫做风化。FeSO₄能溶于水，不溶于酒精。它的水溶液呈酸性，腐蚀性强，在空气中放置后容易氧化析出Fes+的黄色碱式盐沉淀。实验室用的FeSO₄溶液中,常放些铁粒防止Fe³⁺的生成。
硫酸亚铁与水和氧气作用后，产生氢氧化铁{Fe(OH)₃}的絮状物沉淀，与氢氧化铝相似，能把水中悬浮的杂质吸附在自己，周围并一同沉降到水底。因此硫酸亚铁也是一种混凝剂。
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