思路导航:在K3PO4溶液中,PO43-部分水解成HPO42-、H2PO4-、H3PO4,其物料守恒关系式为:c(K+)=3[c(PO43-)+ c(HPO42-)+ c(H2PO4-)+ c(H3PO4)]=3c(PO43-)+ 3c(HPO42-)+ 3c(H2PO4-)+ 3c(H3PO4)
答案:c(K+)=3c(PO43-)+ 3c(HPO42-)+ 3c(H2PO4-)+ 3c(H3PO4)
例题2 写出K3PO4 溶液中存在的质子守恒关系式___________________。
思路导航:在K3PO4溶液中,PO43-结合一个质子成为HPO42-、结合两个质子成为H2PO4-、结合三个质子成为H3PO4,而水失去一个质子成为OH-,
因此质子守恒的关系式是:c(OH-)= c(H+)+ c(HPO42-)+ 2c(H2PO-)+ 3c(H3PO4)
答案:c(OH-)= c(H+)+ c(HPO42-)+ 2c(H2PO-)+ 3c(H3PO4)
例题3 在0.1 mol/L Na2CO3溶液中,下列等量关系正确的是()
A. c(OH-)= c(H+)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)
B. 2c(Na+)= c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)
C. c(Na+)+ c(OH-)= c(H+)+ 2c(CO32-)+ 3c(HCO3-)+ 4c(H2CO3)
D. c(Na+)+ c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+ c(OH-)
思路导航:由质子守恒知:A项正确的是c(OH-)= c(H+)+ c(HCO3-)+ 2c(H2CO3),由物料守恒知:B项正确的是c(Na+)= 2c(CO32-)+ 2c(HCO3-)+ 2c(H2CO3),
由质子守恒和物料守恒联合推出C项正确,
由电荷守恒知:D项正确的是c(Na+)+ c(H+)=c(HCO3-)+ 2c(CO32-)+ c(OH-)。
答案:C
【总结提升】
快速书写质子守恒的方法:
第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
第二步:根据溶液能电离出的离子和溶液中存在的离子,来补全等式右边。具体方法是,判断溶液能直接电离出的离子是什么。然后选择能电离产生氢离子或者水解结合氢离子的离子为基准,用它和它电离或者水解之后的离子(这里称为对比离子)做比较,是多氢还是少氢,多N个氢,就减去N倍的该离子(对比离子)浓度。少N个氢离子,就加上N倍的该离子(对比离子)。
如碳酸氢钠溶液(NaHCO3)显碱性,所以把氢氧根离子浓度写在左边。首先,判断出该溶液直接电离出的离子是钠离子和碳酸氢根,而能结合氢离子或电离氢离子的是碳酸氢根。其次,以碳酸氢根为基准离子(因为碳酸氢钠直接电离产生碳酸氢根和钠离子,而钠离子不电离也不水解。)减去它电离之后的离子浓度,加上它水解生成的离子浓度。便是:
c(OH-)=c(H2CO3)-c(CO32-)+c(H+)
例题1(广东理综)对于0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液,下列选项正确的是()
A. 升高温度,溶液pH降低
B. c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
C. c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+2c(HSO)+c(OH-)
D. 加入少量NaOH固体,c(SO)与c(Na+)均增大