化学自习室移动版

示例：Ca(H₂PO₄)₂溶液与NaOH溶液反应。

(1)NaOH少量，Ca(H₂PO₄)₂过量。(如往盛Ca(H₂PO₄)₂溶液的烧杯中滴加少量NaOH溶液。)

少量意味物尽其用，过量意味按需供给。

给少量方的OH^-一个最小系数，1。按OH^-结合H⁺的需要，过量方提供1个H₂PO₄^-，OH^-+H₂PO₄^-→H₂O

 H₂O在这里是“第一产物”，因为水是一种极弱(最弱)的电解质。(这与在氧化还原反应中水是“最后产物”正好相对)

方程左边的H₂PO₄^-成了HPO₄^2-，它需要与一个Ca²⁺结合，OH^-+H₂PO₄^-+Ca²⁺→H₂O+CaHPO₄↓

该离子方程式完成后发现参加反应的H₂PO₄^-与Ca²⁺的比例与原料Ca(H₂PO₄)₂不符。不符的原因是“按需供给”而不是按料供给。物尽其用的一方不可能出现这种离子间比例不符的情况。

(2)NaOH过量，Ca(H₂PO₄)₂少量。(如往盛NaOH溶液的烧杯中滴加少量Ca(H₂PO₄)₂溶液。)

给少量方的Ca(H₂PO₄)₂一个最小系数，1。按H₂PO₄^-结合OH^-的最大需要，过量方提供4个OH^-，Ca²⁺+2H₂PO₄^-+4OH^-→4H₂O

第一产物H₂O确定后，方程左边剩余的碎片是1个Ca²⁺、2个PO₄^3-，结合为1/3个Ca₃(PO₄)₂，Ca²⁺+2H₂PO₄^-+4OH^-→4H₂O+1/3Ca₃(PO₄)₂↓+4/3PO₄^3-

    注意到这里的Ca²⁺与H₂PO₄^-是符合原料比例的。

(3)Ca(H₂PO₄)₂与NaOH比例固定为1:3。

   Ca²⁺+2H₂PO₄^-+3OH^-→3H₂O

 H₂O仍是第一产物，方程左边剩余的碎片是1个Ca²⁺、1个PO₄^3-和1个HPO₄^2-。异电相吸，库仑力与微粒所带电荷成正比，Ca²⁺首先应与PO₄^3-(而不是HPO₄^2-)结合，Ca²⁺+2H₂PO₄^-+3OH^-→3H₂O+1/3Ca₃(PO₄)₂↓+1/3PO₄^3-+HPO₄^2-

(4)计算：在含0.010mol Ca(H₂PO₄)₂的溶液中滴加含0.025molNaOH的溶液，不断搅拌。求沉淀物的质量。

配平过程就是一种计算过程。NaOH的物质的量是Ca(H₂PO₄)₂的2.5倍，Ca²⁺+2H₂PO₄^-+2.5OH^-→2.5H₂O

方程左边还剩1个Ca²⁺、0.5个PO₄^3-和1.5个HPO₄^2-，结果是：Ca²⁺+2H₂PO₄^-+2.5OH^-→2.5H₂O+1/4Ca₃(PO₄)₂↓+1/4CaHPO₄↓+5/4HPO₄^2-

所以沉淀物包括0.01/4mol的Ca₃(PO₄)₂和0.01/4mol的CaHPO₄。

练习1：Mg(HCO₃)₂溶液与澄清石灰水反应

(1)Ca(OH)₂少量，Mg(HCO₃)₂过量。写出相应的离子反应方程式。

(2)Ca(OH)₂过量，Mg(HCO₃)₂少量。写出相应的离子反应方程式。

(3)Mg(HCO₃)₂与Ca(OH)₂比例固定为2:3，写出相应的离子反应方程式。

(4)计算：在含0.02mol Mg(HCO₃)₂的溶液中逐滴加入含0.03mol Ca(OH)₂的溶液，并不断搅拌。求所生成的沉淀的质量。( 4.42g)

练习2：NH₄Al(SO₄)₂溶液与NaOH溶液反应。

(1)NaOH少量，NH₄Al(SO₄)₂过量。写出相应的离子反应方程式。

(2)NaOH过量，NH₄Al(SO₄)₂少量。写出相应的离子反应方程式。

(3)NH₄Al(SO₄)₂与NaOH比例固定为1:4，写出相应的离子反应方程式。

(4)计算：在含0.015mol硫酸铝铵的溶液中逐滴加入1.0mol/L氢氧化钠溶液，并不断搅拌。生成0.78g沉淀，求所用氢氧化钠溶液的体积。(30mL或65mL)

“水是第一产物”的一个个别反例是NH₄HCO₃与NaOH溶液的反应。这里存在两个平行反应的竞争：

    HCO₃^-+OH^-→H₂O+CO₃^2－   K=[CO₃^2－]/[OH^-][HCO₃^－]=K_a2/K_w=5.6×10^-11/10^-14=5.6×10³

    NH₄⁺+OH^-→NH₃·H₂O     K=K_b^-1=1/1.8×10^-5=5.6×10⁴

     这就是说NH₄⁺与OH^-的反应还略优于HCO₃^－与OH^-的反应。原因是NH₄⁺结合OH^-的能力比HCO₃^－电离H⁺的。