含兩種溶質(zhì)的混合溶液中物料守恒式的簡單書寫

（湖南大學(xué)附屬中學(xué) 湖南長沙 410083）

鹽類水解的三個守恒式分別是電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒[1]。電荷守恒式相對來說是比較容易書寫的，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式是相同的，均為：

當然單一溶質(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-），考慮到強酸的陽離子（或強堿的陰離子）不會結(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算關(guān)系抵消掉強酸的陽離子（或強堿的陰離子）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，如果碰到同時含兩種溶質(zhì)的混合溶液時，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？

要想解決上述的問題，讓我們先來看看下面這道題；

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

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

此時溶液中剩余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)思維的方式來書寫三個守恒式中的物料守恒非常的繁瑣，其過程中既要考慮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：當所加鹽酸體積為20 mL時，我們可以發(fā)現(xiàn)，此時溶液中鹽酸過量。

此時溶液中剩余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的混合溶液再運用化繁為簡的思想，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。

也許有人會問了，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的實例，如果碰到不是1:1的情況又該怎么解決呢？這個問題很好回答，那就按比例來組合，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……。