Question

根据（NH₄）₂CO₃（aq）中存在的若干种粒子，试完成下列问题：
（1）根据电荷守恒，写出一个用离子浓度表示的等式：______．
（2）根据水的电离，写出一个含有[H⁺]和[OH^-]的等式：______．
（3）根据（NH₄）₂CO₃中，C、N原子个数关系，写出一个含有[NH₄⁺]和[CO₃^2-]的等式：______．

Answer 1

（1）任何溶液中都存在电荷守恒，该溶液中存在CO₃^2-、HCO₃^-、OH^-、NH₄⁺、H⁺，根据电荷守恒c（ NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-），
故答案为：c（ NH₄⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）；
（2）水电离出的H⁺与OH^-是相等的，但水电离出的H⁺不全部独立的存在于溶液中，有的存在于 HCO₃^-中，有的存在于H₂CO₃，故由水电离出的H⁺总数可以浓度形式表示为：c（H⁺）+c（ HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）；同样，水电离出的OH^-也不全部独立存在于溶液中，有的和NH₄⁺结合存在于NH₃?H₂O中，和NH⁺₄结合的OH^-数与它们结合生成的NH₃?H₂O数是相等的，故由水电离出的OH^-总数可以用浓度形式表示为：c（OH^-）+c（NH₃?H₂O），则根据质子守恒得c（H⁺）+c（ HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）=c（OH^-）+c（NH₃?H₂O），
故答案为：c（H⁺）+c（ HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）=c（OH^-）+c（NH₃?H₂O）；
（3）（NH₄）₂CO₃中，N（N）：N（C）=2：1，（NH₄）₂CO₃中的N原子，有的存在于NH₄⁺中，有的存在于NH₃?H₂O中，其总数以浓度形式可表示为：cc（（NH₄⁺）+c（NH₃?H₂O），（NH₄）₂CO₃中的C原子，有的存在于CO₃^2-，有的存在于 HCO₃^-中，还有的存在于H₂CO₃中，其总数以浓度形式可表示为：c（CO₃^2-）+c（ HCO₃^-）+c（H₂CO₃），
根据物料守恒得c（ NH₄⁺）+c（NH₃?H₂O）=2c（CO₃^2-）+2c（ HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），
故答案为：c（ NH₄⁺）+c（NH₃?H₂O）=2c（CO₃^2-）+2c（ HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）．