含兩種溶質(zhì)的混合溶液中物料守恒式的簡(jiǎn)單書寫

（湖南大學(xué)附屬中學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410083）

鹽類水解的三個(gè)守恒式分別是電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒[1]。電荷守恒式相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較容易書寫的，不管是單一溶質(zhì)的溶液還是混合溶質(zhì)的溶液，只需找出溶液中可能存在的離子，然后結(jié)合溶液的電中性原則，將陽(yáng)離子和陰離子在“=”兩邊分別書寫，且離子所帶電荷數(shù)就是該離子濃度符號(hào)前的系數(shù)。比如單一溶質(zhì)的氯化銨溶液和混合溶質(zhì)的鹽酸與氯化銨溶液或者氨水與氯化銨溶液中的電荷守恒式的表達(dá)式均為：[1]

又如Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，由于兩溶液中離子種類是相同的，分別為Na+、OH-這五種離子，故兩溶液的電荷守恒式的表達(dá)式是相同的，均為：

當(dāng)然單一溶質(zhì)溶液的物料守恒式的正確書寫的關(guān)鍵在于找準(zhǔn)溶質(zhì)化學(xué)式中非氫離子和非氫氧根離子的其他元素的數(shù)學(xué)關(guān)系，體現(xiàn)在物料守恒式中的關(guān)系就是相應(yīng)的倍數(shù)關(guān)系。[2]

如Na2CO3中的n（Na）∶n（C）=2:1，即c（Na+）為所有含C粒子濃度之和的2倍，故Na2CO3溶液的物料守恒式的正確書寫應(yīng)為：

而NaHCO3中的n（Na）∶n（C）=1:1，即c（Na+）為所有含C粒子濃度之和的1倍，故NaHCO3溶液的物料守恒式的正確書寫應(yīng)為：

由于質(zhì)子守恒式體現(xiàn)的是水電離出的c水（H+）= c水（OH-），考慮到強(qiáng)酸的陽(yáng)離子（或強(qiáng)堿的陰離子）不會(huì)結(jié)合水電離出的OH-（或H+）。則鹽類水解中的質(zhì)子守恒式為電荷守恒式與物料守恒式的四則運(yùn)算關(guān)系抵消掉強(qiáng)酸的陽(yáng)離子（或強(qiáng)堿的陰離子）即可。

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)，要解決好鹽類水解的三個(gè)守恒式的正確書寫，其成敗的關(guān)鍵在于正確書寫鹽類水解的物料守恒式。然而，如果碰到同時(shí)含兩種溶質(zhì)的混合溶液時(shí)，該反應(yīng)的物料守恒式又該如何正確書寫呢？比如如何書寫等體積、等濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液混合后的溶液中物料守恒式？

要想解決上述的問(wèn)題，讓我們先來(lái)看看下面這道題；

往10 mL 0.2 mol/L 的氨水中逐滴滴加等濃度的鹽酸，求當(dāng)加入鹽酸的體積分別為5 mL和20 mL時(shí)，所得溶液的三個(gè)守恒式的書寫。

我們不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將鹽酸加入到氨水中時(shí)，在溶液中必定會(huì)發(fā)生鹽酸和氨水的酸堿中和反應(yīng)。當(dāng)所加鹽酸體積為5 mL時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，此時(shí)溶液中氨水是過(guò)量的。

此時(shí)溶液中剩余n（NH3·H2O） = 10×10-3×0.2－5×10-3×0.2=5×10-3×0.2（mol）

反應(yīng)生成的n（NH4Cl） =5×10-3×0.2（mol）

即此溶液為含等濃度等體積的NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液，按照常規(guī)思維的方式來(lái)書寫三個(gè)守恒式中的物料守恒非常的繁瑣，其過(guò)程中既要考慮NH3·H2O的電離反應(yīng)，又要考慮NH4Cl中的水解反應(yīng)，在判斷電離反應(yīng)和水解反應(yīng)誰(shuí)為主要，然后才能書寫出這混合溶液的物料守恒式。

同理有：當(dāng)所加鹽酸體積為20 mL時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，此時(shí)溶液中鹽酸過(guò)量。

此時(shí)溶液中剩余n（HCl） = 20×10-3×0.2－10×10-3×0.2=10×10-3×0.2（mol）

反應(yīng)生成的n（NH4Cl） =10×10-3×0.2（mol）

即此溶液為含等濃度等體積的HCl和NH4Cl的混合溶液，同樣的將上述HCl和NH4Cl的混合溶液再運(yùn)用化繁為簡(jiǎn)的思想，看成是由HCl和NH4Cl的單一溶質(zhì)溶液[2]。由此我們同樣可以快速、高效的寫出該混合溶液中的物料守恒式。

也許有人會(huì)問(wèn)了，筆者這里所例舉的都是混合溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為1:1的實(shí)例，如果碰到不是1:1的情況又該怎么解決呢？這個(gè)問(wèn)題很好回答，那就按比例來(lái)組合，比如2 mol Na2CO3與1mol NaHCO3的組合，則視為溶質(zhì)為Na5H（CO3）3的單一溶液；1 mol Na2CO3與2mol NaHCO3的組合，則視為溶質(zhì)為Na4H2（CO3）3的單一溶液，如果是其他比例，就依葫蘆畫瓢，照此類推……。