Question

磷酸（H₃PO₄）在溶液中能够以H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-、和PO₄^3-四种粒子形式存在，当溶液的pH发生变化时，其中任一种粒子的物质的量占四种粒子总物质的量的分数δ也可能发生变化．下图是H₃PO₄溶液中，各种粒子的物质的量分数δ随pH的变化曲线：

（1）设磷酸总浓度为c（总），写出c（总）与各粒子浓度间的关系式______．
（2）向Na₃PO₄溶液中逐滴滴入稀盐酸，当pH从9降到6的过程中发生的主要反应的离子方程式为______．当pH=7时，溶液中主要存在的阴离子（OH^-离子除外）是______．
（3）从图中推断NaH₂PO₄溶液呈______性（填“酸”、“碱”、或“中”），其原因是______．
（4）在Na₃PO₄溶液中，c（Na⁺）/c（PO₄^3-）______3（填“＞”、“═”、或“＜”）；向该溶液中滴入几滴浓KOH溶液后，c（Na⁺）/c（PO₄^3-）的值减小，原因是______．

Answer 1

解：（1）磷酸（H₃PO₄）在溶液中能够以H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-、和PO₄^3-四种粒子形式存在，无论以何种离子存在，但总的P原子总数与原磷酸中P原子相对，
所以c（总）=c（H₃PO₄）+c（H₂PO₄^-）+c（HPO₄^2-）+c（PO₄^3-），
故答案为：c（总）=c（H₃PO₄）+c（H₂PO₄^-）+c（HPO₄^2-）+c（PO₄^3-）；
（2）根据图象知，当向溶液中滴加稀盐酸时，溶液中H₂PO₄^-增加，HPO₄^2-减少，所以是溶液中的HPO₄^2-和氢离子发生生成H₂PO₄^-，离子方程式为：HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-，
当pH=7时，根据图象知，溶液中存在的阴离子为H₂PO₄^-、HPO₄^2-，
故答案为：HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-；H₂PO₄^-、HPO₄^2-；
（3）根据图象知，当溶液中存在H₂PO₄^-时，溶液呈酸性，说明H₂PO₄^-在溶液中的电离程度大于水解程度，导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度，
故答案为：酸；H₂PO₄^-在溶液中的电离程度大于水解程度；
（4）磷酸钠是强碱弱酸盐，所以弱酸根离子能发生水解，导致溶液中c（Na⁺）/c（PO₄^3-）＞3； PO₄^3-+H₂O?HPO₄^2-+OH^-，当向溶液中滴入几滴浓KOH溶液后，根据勒夏特列原理知，水解平衡向逆反应方向移动，所以导致溶液中磷酸根离子的浓度增大，故c（Na⁺）/c（PO₄^3-）的值减小．
故答案为：＞；KOH抑制了PO₄^3-的水解．
分析：（1）根据P原子守恒分析；
（2）根据图象分析，当向溶液中滴加稀盐酸时，溶液中离子的变化判断发生的离子反应；当pH=7时，根据图象确定溶液中存在的阴离子；
（3）根据图象分析，当溶液中存在H₂PO₄^-时溶液的PH值确定溶液的酸碱性，从而确定H₂PO₄^-的电离程度和水解程度的相对大小；
（4）先根据磷酸钠盐的类型确定钠离子和磷酸根离子的关系，再根据外界条件对水解平衡的影响分析．
点评：本题考查了溶液中原子守恒、盐类的水解等知识点，难度不大，会分析图象是解本题的关键，明确溶液中各离子与PH值的关系．