题目
写出下列各体系的质子条件式:(1) c1(mol/L) NH4H2PO4________________________________________________________________________________________________________________________________________(2) c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO3________________________________________________________________________________
写出下列各体系的质子条件式:(1) c1(mol/L) NH4H2PO4________________________________________________________________________________________________________________________________________(2) c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO3________________________________________________________________________________
题目解答
答案
[H + ]+[H 3 PO 4 ]= [OH - ]+[NH 3 ] +[HPO 4 2- ]+2[PO 4 3- ] [H + ]+[HAc]=[H 2 BO 3 - ]+[OH - ]
解析
质子条件式的建立需要结合溶液中各组分的酸碱平衡和水的自偶解,核心思路是:
- 确定所有含质子的物种,包括酸性离解产生的H+、碱性离解消耗的H+,以及水的离解平衡。
- 建立质子守恒关系,即溶液中所有H+的来源等于所有H+的去向(包括直接离解的H+、转化为其他物种的H+,以及与OH-结合的H+)。
- 排除旁观离子,如Na+、K+等不参与酸碱平衡的离子。
(1) NH4H2PO4溶液
关键分析:
- NH4+(弱酸)离解:$\text{NH4}^+ \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{NH3}$
- H2PO4^-(两性物质)可离解为酸性形式($\text{H}_3\text{PO}_4$)或碱性形式($\text{HPO}_4^{2-}$、$\text{PO}_4^{3-}$)。
- 水的自偶解:$\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-$
质子守恒关系:
所有H+的来源($\text{H}^+$、$\text{H}_3\text{PO}_4$)等于所有H+的去向($\text{OH}^-$、$\text{NH}_3$、$\text{HPO}_4^{2-}$、$\text{PO}_4^{3-}$)。
(2) NaAc + H3BO3溶液
关键分析:
- Ac^-(弱碱)水解:$\text{Ac}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HAc} + \text{OH}^-$
- H3BO3(弱酸)离解:$\text{H}_3\text{BO}_3 \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{H}_2\text{BO}_3^-$
- 水的自偶解:$\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-$
质子守恒关系:
所有H+的来源($\text{H}^+$、$\text{H}_3\text{BO}_3$)等于所有H+的去向($\text{OH}^-$、$\text{HAc}$)。