Question

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，當溶液的pH發生變化時，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也可能發生變化．下圖是H₃PO₄溶液中，各種粒子的物質的量分數δ隨pH的變化曲線：

（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，當pH從9降到6的過程中發生的主要反應的離子方程式為______．當pH=7時，溶液中主要存在的陰離子（OH^-離子除外）是______．
（3）從圖中推斷NaH₂PO₄溶液呈______性（填“酸”、“堿”、或“中”），其原因是______．
（4）在Na₃PO₄溶液中，c（Na⁺）/c（PO₄^3-）______3（填“＞”、“═”、或“＜”）；向該溶液中滴入幾滴濃KOH溶液后，c（Na⁺）/c（PO₄^3-）的值減小，原因是______．

Answer 1

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原子相對，
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）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-和氫離子發生生成H₂PO₄^-，離子方程式為：HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-，
當pH=7時，根據圖象知，溶液中存在的陰離子為H₂PO₄^-、HPO₄^2-，
故答案為：HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-；H₂PO₄^-、HPO₄^2-；
（3）根據圖象知，當溶液中存在H₂PO₄^-時，溶液呈酸性，說明H₂PO₄^-在溶液中的電離程度大于水解程度，導致溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子的濃度，
故答案為：酸；H₂PO₄^-在溶液中的電離程度大于水解程度；
（4）磷酸鈉是強堿弱酸鹽，所以弱酸根離子能發生水解，導致溶液中c（Na⁺）/c（PO₄^3-）＞3； PO₄^3-+H₂O?HPO₄^2-+OH^-，當向溶液中滴入幾滴濃KOH溶液后，根據勒夏特列原理知，水解平衡向逆反應方向移動，所以導致溶液中磷酸根離子的濃度增大，故c（Na⁺）/c（PO₄^3-）的值減小．
故答案為：＞；KOH抑制了PO₄^3-的水解．
分析：（1）根據P原子守恒分析；
（2）根據圖象分析，當向溶液中滴加稀鹽酸時，溶液中離子的變化判斷發生的離子反應；當pH=7時，根據圖象確定溶液中存在的陰離子；
（3）根據圖象分析，當溶液中存在H₂PO₄^-時溶液的PH值確定溶液的酸堿性，從而確定H₂PO₄^-的電離程度和水解程度的相對大小；
（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，再根據外界條件對水解平衡的影響分析．
點評：本題考查了溶液中原子守恒、鹽類的水解等知識點，難度不大，會分析圖象是解本題的關鍵，明確溶液中各離子與PH值的關系．