Question

磷酸（H₃PO₄）在溶液中能夠以H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-和PO₄^3-四種粒子的形式存在，當溶液中的pH發(fā)生變化時，其中任一種粒子的物質的量占四種粒子總物質的量的分數δ也可能發(fā)生變化．如圖所示是H₃PO₄溶液中，各種粒子的物質的量分數δ隨pH變化曲線：
（1）設磷酸總濃度為c（總），寫出c（總）與各粒子濃度間的關系式

 

．
（2）向Na₃PO₄溶液中逐滴滴入稀鹽酸，在滴加過程中，始終存在等式：c（Na⁺）+c（H⁺）=

 

；在pH從8降到6的過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式為

 

．
（3）由圖可知，Na₂HPO₄溶液呈堿性，其原因是

 

（4）向Na₃PO₄稀溶液中加入Na₃PO₄固體，

c(Na+)

c(PO43-)

的比值將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

考點：離子濃度大小的比較,弱電解質在水溶液中的電離平衡

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）從物料守恒的角度分析；
（2）從電荷守恒的角度分析；溶液中H₂PO₄^-增加，在pH從8降到6的過程中HPO₄^2-減少，所以是溶液中的HPO₄^2-和氫離子發(fā)生反應；
（3）根據圖象分析，當溶液中存在HPO₄^-時溶液的pH值確定溶液的酸堿性，從而確定HPO₄^-的電離程度和水解程度的相對大��；
（4）先根據磷酸鈉鹽的類型確定鈉離子和磷酸根離子的關系，再碳酸根離子濃度的變化來分析．

解答： 解：（1）磷酸（H₃PO₄）在溶液中能夠以H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-、和PO₄^3-四種粒子形式存在，無論以何種離子存在，但總的P原子總數與原磷酸中P原子相等，所以c（總）=c（H₃PO₄）+c（H₂PO₄^-）+c（HPO₄^2-）+c（PO₄^3-），
故答案為：c（總）=c（H₃PO₄）+c（H₂PO₄^-）+c（HPO₄^2-）+c（PO₄^3-）；
（2）溶液存在電荷守恒，為c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（H₂PO₄^-）+2c（HPO₄^2-）+3c（PO₄^3-）+c（Cl^-），根據圖象知，當向溶液中滴加稀鹽酸時，溶液中H₂PO₄^-增加，HPO₄^2-減少，所以是溶液中的HPO₄^2-和氫離子發(fā)生生成H₂PO₄^-，離子方程式為：HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-，
故答案為：c（OH^-）+c（H₂PO₄^-）+2c（HPO₄^2-）+3c（PO₄^3-）+c（Cl^-）；HPO₄^2-+H⁺=H₂PO₄^-；
（3）Na₂HPO₄溶液呈堿性，根據圖象知，當溶液中存在HPO₄^-時，溶液呈堿性，說明HPO₄^-在溶液中的水解程度大于電離程度，導致溶液中氫離子濃度小于氫氧根離子的濃度，故答案為：HPO₄^2-的水解大于其電離；
（4）磷酸鈉是強堿弱酸鹽，所以弱酸根離子能發(fā)生水解，導致溶液中

c(Na+)

c(PO43-)

＞3； PO₄^3-+H₂O?HPO₄^2-+OH^-，當向溶液中加入Na₃PO₄固體，導致溶液中磷酸根離子的濃度增大，故

c(Na+)

c(PO43-)

的值減小，
故答案為：減小．

點評：本題考查了溶液中原子守恒、鹽類的水解對難溶電解質的溶解平衡和酸堿反應等知識點，對學生書寫化學反應方程形式的能力、讀圖解析和方案評價能力，以及化學平衡知識的綜合應用能力要求較高，但難度不是很大．