题目

1.写出下列溶液的质子平衡方程:-|||-a.浓度为c1的NH3与浓度为c2的NH 4Cl的混合溶液;-|||-b.浓度为c1的N aOH与浓度为c 2的H3 BO3的混合溶液;-|||-c.浓度为c1的H 3PO4与浓度为c 2的HCOOH的混合溶液;-|||-d. .010molcdot (L)^-1Fe(Cl)_(3) 溶液。


题目解答

答案

1.a、b、c、d的质子平衡方程分别为：



解析

质子平衡方程是溶液中所有物质的质子守恒关系，需结合电荷守恒和各物质的解离、水解情况推导。

  • a：NH3（弱碱）与NH4Cl（强酸弱碱盐）混合，NH4+水解产H+，NH3水解产OH-，Cl-为旁观离子。
  • b：NaOH（强碱）与H3BO3（弱酸）混合，Na+为旁观离子，H3BO3解离产H+和H2BO3^-。
  • c：H3PO4（三元弱酸）与HCOOH（弱酸）混合，需考虑两酸多步解离产生的酸根。
  • d：FeCl3（强酸性盐）水解生成多种Fe羟基物种，需全面考虑电荷平衡。

a. NH3与NH4Cl混合溶液

关键点：

  1. 电荷守恒：阳离子总电荷（NH4+、H+）= 阴离子总电荷（Cl-、OH-）。
  2. Cl-为旁观离子，不参与质子转移。
    方程：
    $[H^+] + [NH_4^+] = [Cl^-] + [OH^-]$

b. NaOH与H3BO3混合溶液

关键点：

  1. 电荷守恒：阳离子总电荷（Na+、H+）= 阴离子总电荷（OH-、H2BO3^-）。
  2. H3BO3第一步解离为主，生成H+和H2BO3^-。
    方程：
    $[Na^+] + [H^+] = [OH^-] + [H_2BO_3^-]$

c. H3PO4与HCOOH混合溶液

关键点：

  1. 电荷守恒：H+来自两酸解离，阴离子为OH-及各酸根（H2PO4^-、HPO4^2-、PO4^3-、HCOO^-）。
  2. 多元酸需逐级考虑酸根电荷。
    方程：
    $[H^+] = [OH^-] + [H_2PO_4^-] + 2[HPO_4^{2-}] + 3[PO_4^{3-}] + [HCOO^-]$

d. FeCl3溶液

关键点：

  1. Fe^3+水解生成多种羟基物种（如Fe(OH)+、Fe(OH)2^-、Fe(OH)3）。
  2. 电荷守恒：H+与Fe物种的总电荷 = Cl^-与OH-的总电荷。
    方程：
    $[H^+] + [Fe(OH)_2^+] + 3[Fe(OH)^{-}] = [Cl^-] + [OH^-]$