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一、农业对外开放中需要重视的几个问题
加入世贸组织10年来,对农业开放的争议一直没有停息。如有人认为大豆等个别农产品进口过度,对国内生产冲击严重,导致大豆行业集体“沦陷”;也有人认为国内种业、大豆加工行业面临外资垄断,农业产业安全存在严重隐患,等等。虽然这些争议还需作进一步的讨论,但客观看,在农业对外开放中,存在一些需要给予高度关注的问题。
第一,对统筹利用国际国内两个市场、两种资源战略的认识还有待深化。对农业开放的不同认识,有的来自对中国农业的强烈隐患意识,担心中国农业在不利的国际竞争中受到严重影响;有的则强调农产品消费需求增长所带来的经济发展机会,应该由本国农业、农民来分享,因此对农产品进口心存疑虑。究其本质,在于对中国基本国情的认识有待进一步深化,对农业对外开放战略缺乏深入的把握,对立足国内实现粮食基本自给与利用国际农业资源的依存关系缺乏战略认识。
日本、韩国以及中国台湾地区经济增长的经验表明,农业资源相对紧缺的国家或地区,经济发展到一定阶段,农产品进口将快速增长、农业对外贸易依存度逐步上升,出现巨额农产品贸易逆差。到工业化完成后,农产品消费进入稳定增长阶段,农产品进口趋于稳定。如中国台湾地区,1952—1969年农产品出口贸易顺差为29.3亿美元,占外汇收入的50%以上,为台湾经济起飞奠定了基础、作出重要贡献。但从1970年经济起飞开始,台湾第一次出现6.6万美元的农产品贸易逆差,此后随着农产品进口大幅度增长,再也没有出现过顺差。中国正处于工业化、城镇化快速发展阶段,在今后相当长的时期内,粮食需求刚性增长、水土资源约束不断加大的双重压力将越来越大,进口国外农产品、利用国外农业资源不可避免。
与此相反的是,由于战略缺失,目前中国的农产品贸易格局令人担忧,一方面,虽然中国农产品进口规模逐年扩大、对外依存度日益提高,但仍然没有建立有效利用国际农业资源和市场的战略机制,大宗资源性农产品进口既没有稳定的渠道,也没有形成全球供应链,难以规避日益频繁的国际风险;另一方面,虽然中国已经是世界上重要的农产品贸易大国,但仍然没有掌握必要的国际农产品市场与价格话语权,国内市场和企业不得不为国际农产品价格的剧烈波动付出巨额代价。
第二,缺乏对农业国际化战略的总体规划和统筹管理。加入世贸组织10年,中国农业已经从加入之初的过渡期管理,进入全面参与农业国际化竞争阶段。但是,目前我们对新形势下的农业国际化战略,尚缺乏顶层设计和总体规划。特别是,还没有制定符合今后中国经济发展需要的农业对外开放战略目标和重点。与此相反的是,农业部门分割、管理多头、职能错位、层级复杂等问题还十分严重,没有建立对农业国际化战略进行统一协调管理的体制机制。在某些领域,部门利益影响全局决策,行业利益左右社会舆论,地区利益挑战中央政策等现象越来越严重。
需要重视的是,目前我们较多地注重于农产品进口限制、贸易保护,没有统筹管理农业产前、产中与产后相关产业开放的可能风险,农业对外开放政策体系还不完善,利用外资管理制度还不健全,农业产业安全管理存在一定隐患。例如,各方面都关注的外资在油脂加工行业大举扩张问题,我们的调研表明,其中既有部分外资企业违规直接或变相扩大对油脂加工投资的问题,如以压榨棉籽、棕榈油加工等不受限制的名义申报项目,项目建成后,实际上可用于压榨大豆、菜籽或油脂加工;也有个别外资企业利用某些地方政府“GDP崇拜”心理,采用多种方式规避国家油脂加工产业政策。如根据总投资不超过5000万美元项目直接由地方政府审批的规定,一些外资企业将油脂加工项目投资设在限额以下,或将总投资超过5000万美元的项目“化大为小”,避开国务院投资主管部门的审批。与此同时,少数外国粮商利用其全球供应链优势,在国内市场运用低价等策略冲击国内中小粮企,不断提高市场占有率,正在形成快速扩张之势。这在缺乏对农产品贸易、外商投资统筹管理的形势下,将危及国内农产品市场稳定和粮食安全,事关国家经济安全全局。
第三,农产品国际市场风险管理机制亟待加强。开放条件下,国内外农产品市场融合不断加快、相互影响日益加深,国际农产品价格波动对国内市场的传导影响越来越复杂,对市场风险管理的要求越来越高。但与此不相适应的是,一方面,国内企业的市场风险管理意识还有待于进一步加强;另一方面,国内期货市场、远期合同等市场风险管理工具也不健全,市场发育也不够成熟,尚未形成有效防范和控制国际市场风险的机制。比如,近几年社会普遍关注的大豆问题,表象是近10年来大豆进口激增,因此质疑大豆市场开放过大、是加入世贸组织冲击最大的产品。但理性分析,其实质是,由于2004年、2008年国际市场大豆价格的两次剧烈波动,导致国内部分缺乏风险管理意识的压榨企业亏损严重、甚至停产关闭,引发两次行业兼并重组浪潮,而部分跨国粮商在两次危机中都幸免于难,趁机扩张,到目前已经掌握国内70—80%的压榨产能。这或许是农业开放10年来我们真正需要吸取的深刻教训。
关键词:节水灌溉;新理念;旱地农业;关系
1 灌溉新理念
在观念上,对灌溉要有新认识,即首先为了节水,灌溉量要少到恰到好处,不能像以前理解的灌溉就是浇地,就是全面积的大水漫灌,而最好浇在有作物处,在无作物处少浇或不浇。为了促进作物正常生长发育,灌溉次数应减少,宜在关键时浇水较多,但不是充分满足作物需水要求。例如果树在长枝叶时不给水,以避免疯长,而在开花结果时,给适当的水,这样就能提高产量和品质。其次,要实现精确浇水,必须有高新技术研制出的现代化灌溉设备,以自动或半自动地将水准确、精量、快速、节能地输送到作物根区;同时,大量节省劳力、投资,操纵者也能得心应手,轻松自如。这样的灌溉机应能实现灌溉产业化。最后,科学的灌溉经营管理是实现高效益的关键条件,这是过去重建轻管吃大亏的重要教训。
节水灌溉是现代灌溉,即以当代最先进的高新科技武装的灌溉技术,它属于当代精确农业的重要组成部分。决不可认为节水灌溉是简单劳动,科学性不强。节水灌溉是实用科学,量大面广,土地分散,且必须充分考虑区域的地理、资源、生态环境条件,而这些环境条件总是处在不断变化之中,一方面给推广节水灌溉带来许多负面影响,另一方面也是节水灌溉发展进步的动力。当然,在高新技术飞速发展的今天,信息技术将大大减少节水灌溉这些先天性弱点的影响,而使其吸收高新技术的精华,激发创新能力,对旧观念、旧理论、旧设备等进行强劲的冲击,引发出全新的节水灌溉技术体系。
因此,不能简单地对待节水灌溉技术,它还有很多课题尚未研究清楚。不能搞土法上马,降低其高科技的品质,也不能奢望在全国可以只搞1~2种灌水技术和灌水设备就能完全满足各地的要求。当然把节水灌溉看得复杂一些是战略上的要求,而经过仔细研究开发出的技术和设备,则应简单易行,这样才能显示出高科技的水平。
2 节水灌溉与旱地农业的关系
旱地农业是指在降雨量偏少、没有或有限的灌溉条件情况下所从事的农业生产。它包括旱作农业、雨养农业、旱农等概念,但其含义又各具特色。旱地农业的内容包括了种植制度的选择,抗旱或耐旱的作物品种的选育,蓄水保墒、培肥地力、旱作栽培耕作技术、化学剂调控技术及创造条件进行有限的节水灌溉技术等。因此,旱地农业并非不需要水,反而在“水”字上作文章更多,它与节水灌溉并不矛盾,而是相辅相成的。
我国山区面积约占国土面积的70%,有1564个县分布在山区,山地大多为旱地,旱地约有7 800万hm2,占耕地面积73%。实践证明,旱地农业的增产潜力是很大的,如我国旱地农业地区粮食单产或总产年平均都增长40%以上,产量在2250 kg/hm2以上的已不在少数。国外的试验证明,在年降雨量400 mm以上地区,只要采用适宜的耕作栽培措施,每1 mm降水就可以生产0.4~0.5 kg的谷物,最高的可达0.9 kg。按照这一研究成果,我国的旱地农业的潜力还远远没有发掘。因此,旱地农业对于解决我国的农业问题,特别是粮食问题,是至关重要的,潜力也是非常大的。
我国农民在同干旱长期斗争中,积累了不少丰富的旱地农业实践经验。现代科学技术的发展,给这些实践经验注入了新的内容,使旱地农业与系统的农业工程相结合,使之得到了补充、完善和发展,显著提高了旱地农业的水平。然而,从近40年气象资料分析,我国存在着少雨变旱趋势,冬旱面临成倍增长,春旱、夏旱也呈上升趋势,这更加剧了我国的水危机。因此,在旱地上围绕“水”字作文章,发展旱地农业,使之在节水农业中占据主导地位,是充分必要和完全可能的。
3 旱地农业与节水灌溉相结合
西部大开发的核心是生态问题,过去走了“越穷越垦,越垦越穷”的道路,从而出现森林减少、水土流失、土地沙化、草原退化、雪线上升等严重问题,以致黄河断流,旱灾连年,洪水泛滥。不难理解,生态问题的症结在水,西部的农业发展更离不开水。而目前面临的事实是西北地区大多缺雨少水,西南部地区雨水稍多,但时空分布极不合理。要解决作物需水要求只有依靠旱地农业和节水灌溉结合才是唯一的出路。我国北方旱区雨季(6~9月),降雨约占全年的70%,此期间采用深耕等蓄水措施,一般年份1 m土体可增加100~200 mm的水分,再采用保墒措施使底墒达到田间持水量的85%,到翌年3~5月土壤湿度仍可维持在田间持水量的60%~70%,如果再增施有机肥,土壤涵蓄水分能力会更大。同时在适宜地点开挖水窖,以便雨季集蓄雨水,到旱季可用微灌、膜下灌、淋洒灌等节灌技术进行抗旱灌溉。经过这些综合措施后,可保作物出全苗,达到丰收稳产的目的。
4 结论
由于观念的改变,必须有新理论指导,新技术涌现。近10余年来,理论上出现了调亏灌溉、SPAC系统调配、旱作农业等,新技术方面出现了膜上(下)灌、水肥耦合,控制性分根交替灌溉等。这些都是创新的宝贵财富,有待进一步发掘。
参考文献
1 安庆飞.推广节水农业势在必行[J].河南农业,2010(8)
2 崔粉玉.发展高效农业与节水灌溉有关问题的探讨[J].吉林蔬菜,2010(2)
我国许多县市是农业大县。农业大县有几个显著的特点:一是农业产业面积大,大农业面积一般在几十万亩以上;二是农民多,一般占总人口的70以上人口为农民;三是从事大农业生产的劳动力多;四是农业产品数量多,粮多、猪多、棉多、菜多、林多、茶叶多。农业大县的优势是农业,要不要大力发展工业呢?能不能大力发展工业呢?发展什么工业呢?怎样发展工业呢?工业有许多优势,一是比较效益高。旺旺食品所用大米加工后可以增值44倍;二是税收高。据对历史资源分析,我国每百元工业净产值提供的财政收入达45元左右,而农业只有2元左右。全国90年代以来,工业部门提供的财政收入在全国财政收入中占的比重为40%左右,而农业只有4%,商业只有24%;三是有利于农民增收。浙江省去年农民人均收入增加了15%,增加部分的85%来自二、三产业,来自第一产业的只有15%,在第一产业占的15%中,养殖业又占40%。四是可带动农业的发展,因为工业的许多原材料来自农业,并可通过工业反哺农业。五是大力发展工业有利于解决县域劳动力特别是农业剩余劳动力就业,因为农业劳动力已经饱和,且还有约几亿农业富裕劳动力,这些剩余劳动力就业的根本出路不在农业,而主要在工业和服务业。六是县域既是生产大场所,也是消费大群体。改革开放及市场经济体制的建立,工业已经成为各县域经济及其财税增长的主体。新型工业化推动县域经济快速发展,不仅直接壮大GDP总量,而且可根本上提高绝大数人口的收入,极大地刺激生产和生活消费,拉动内需,促进经济增长。
全国县域经济竞争力百强县原来多数也是农业大县,它们成为全国县域经济竞争力百强县从产业层面看主要也是工业作的贡献。中国县域经济基本竞争力百强县(市)产业结构是一产、二产、三产比例是11.8∶55.3∶32.9。一产占的比例只有11.8,三产占比例为32.9,二产占的比例最高达55.3,最高的县(市)达77.7。湖南县市之间经济发展的主要差别在工业。国内生产总值和人均国内产值较高的长沙县、浏阳市、宁乡县、望城县、邵东县、醴陵市、耒阳市,就是因为大力发展工业,第二产业产值所占的比重高;相反,国内生产总值和人均国内产值较低的桂东县、古丈县,就是因为工业产值占的比重很低。县域经济发展的水平与高度和该县工业发展的水平和高度呈正相关关系,县域工业发展的水平和高度决定该县域经济发展的水平与高度。由此可见,农业大县完全有必要大力发展工业。
问题首先在于农业大县能不能大力发展工业,回答是十分肯定的。
首先,农业大县有大力发展工业的原材料资源,各种农、林、牧、副、渔产品非常丰富。大米、油料、棉花、大豆、蔬菜、木材、水产品、猪、牛、羊、马、鸡、鸭、鹅、蛋等,都是大力发展工业的宝贵的原材料。农业大县大力发展工业所需的电力、煤炭、淡水等资源现在多数县市也都有一定基础。
其次,农业大县有大力发展工业的廉价劳动力资源。一个农业大县一般有二三十万、几十万农村劳动力,其中可以转为工业的劳动力达50左右。且这些劳动力价格低廉,一般一个从事工业的农业劳动力月工资才500-800元,每小时工资3.3元左右。
再次,农业大县有大力发展工业的必要的土地资源。我国土地总的说不算宽裕,但农村与城市比,农村发展工业用地还是有的,农业大县可以充分利用山地、丘陵、荒山荒坡,大力发展工业。
第四,农业大县有一定大力发展工业的技术资源。这些县都有一定的工业基础,乡镇企业、个体私营企业比较发达。一个县有几万甚至十几万在沿海的务工人员,他们中有一部份有一技之长,回乡后可以充当企业骨干力量。同时,加强各类管理与技术人员培训、引进,大力发展工业所需管理与技术人材是可以逐步解决的。
第五,农业大县中有小部分人员己通过各种途径完成了原始积累,各个县市均有一定的民间资本,每个县市大约有上亿元的工业存量资产,有少则几亿多则几十亿的城乡居民银行存款。同时,还可以通过招商引资引进资本。国家也将加快金融体制改革,放宽对农村贷款额度,这些都有利于解决农业大县大力发展工业所需资金问题。
但农业大县大力发展工业关健在选准发展工业的路子。农业大县的优势必竞在农业,大力发展工业必须从这一实际出发,完全离开这一实际情况去发展工业,农业大县经济发展也会走向歧途。一方面是农业大县的实际,另一方面又要大力发展工业,这是对客观存在的矛盾,解决这一矛盾的办法是创新经济发展思路:找到二者客观存在的结合部,这一结合部就是大力发展与农相关产业的工业,如农产品、林产品、畜牧产品、水产品的加工、运输、仓储、销售等,大力发展这些产品的浅加工、二次加工、三次加工、多次加工,如玉米深加工、大米深加工、大豆深加工、肉类深加工等等;大力发展为农村服务的生资、农药、农机、交通、运输、信息、金融、旅游服务业;大力发展与农相关的生物制药、中草药业、保健品业、家电业、房产业、建材业、煮饪业等。
农业大县在把发展工业放在第一位的同时,也要大力发展优质高效农业和第 三产业。发展农业和第三产业必须走专业化协作之路,在各个县市按产品进行分工协作,同一产品有许多县市同时生产又规模都不大时,应根据具体情况,按品种在县市进行分工,实行专业化生产。
农业大县大力发展与农相关工业有几个着力点:
一是增强“工业立县”、“工业强县”、“工业富县”意识,以工业的理念和方式发展工业型农业,实施“工业强县”或“加工强县”的发展战略。消除一切不利于工业发展的观念、体制和政策障碍。打破地方保护,在市场准入、金融服务、税收优惠、土地使用、对外贸易等方面采取切实有效措施,鼓励支持、保护与农相关工业的创业活动。
二是从各县市的优势与特色出发,确定几个有区域特色、民族特色、时代特色农产品加工业,建立“一县一色、一乡一业、一村一品”的特色经济体系。不同的县市有不同的优势与特色,专业化的基本点就在发挥各个县市的优势,放大各个县市的特色,这样的专业化就是有根基、有活力、有市场、有前途的专业化。切不可不管有没有优势,有没有特色,盲目搞专业化,这样的专业化是脱离客观实际的专业化,是万万不可搞的。
三是举全县之力培育特大型农产品加工、销售龙头企业,以这样的企业大量收购和消化农民的农产品,生产出高附加值的工业产品,销售给国内外市场,实现农产品的高价值。有条件的县市也可以以农业、农村为基础,组建农、工、商,产、供、销联合公司。
四是为与农相关工业发展开创空间。积极招商引资,内引外联,以此弥补县域资源、技术、资金的不足,开放就是要把县域土地、劳动力、资源及水电价低廉及环境条件好等优势,转化为招商引资、城市建设和促进民营经济发展的优势,承接大中城市或其它发达地区劳动密集型、资源综合利用型、配套协作型产业的梯度转移,建设农产品加工和辅助产品生产基础,延长产业链,培育规模经济。
五是增强农村工业化的后续力。工业化必须同社会主义新农村建设结合起来,政府必须尽快花大力气搞好农村基础设施建设,尤其是信息网络建设,让农民尽快接触信息化,接受现代文明。加强对农民的培训,不断提高农民素质。
[关键词]农业水利工程;节水灌溉;技术;应用;措施
1农业水利工程的节水灌溉技术的基本概况
农业作为促进国民经济增长的支柱产业,是加强农业生产基础设施建设,提高农业质量和农业发展产出的重要环节。在现代农业生产过程中,合理利用水资源有利于加快社会发展提高农业生产的质量。目前我国农田灌溉方式很多,但大多采用最基本的地表灌溉方式,即直接灌溉农田表面的水资源,直至农田全部灌溉完毕。虽然这种方法可以节省人力,但很容易导致不同的农田作物获得不同数量的水资源,而且作物种植质量参差不齐不能使作物均衡发展。
2农业水利工程的节水灌溉存在的问题
受水资源短缺的影响中国目前的节水灌溉技术落后,新设备的推广不足,传统灌溉方式造成严重的水资源浪费。由于灌溉设备投资不足,很难适应新的灌溉方式。推广节水灌溉的新技术和设备不足,喷灌和滴灌等高效节水灌溉技术仅限于经济作物的广泛推广。灌区和节水灌溉工程机制存在诸多不足,如产权不清晰管理责任不明确,政府与企业不可分割,缺乏监督激励机制,管理粗放调度灵活,农民缺乏节水灌溉的意识和热情,节水灌溉设备质量差,节水灌溉工程设备质量不同,许多工程设备质量问题使用寿命长损坏率低,这在一定程度上影响了节水灌溉的推广。此外,相关负责人及地方政府缺乏节水意识,没有认识到我国现在面临缺水这一问题的严重程度,不愿意拿出一部分资金进行新设备的购置。相关工作人员对农业水利工程的节水灌溉技术了解程度不够,没有充分认识到节水灌溉技术的优点。针对这种情况,节水灌溉技术研发人员在进行科学研发的同时,应对节水灌溉技术进行解释对它的优点进行宣传,让更多的人了解这项技术,从而主动去接受这项技术并应用到农业生产当中。这不仅节约了水资源保护了环境,而且有益于农业生产。
3农业水利工程的节水灌溉技术的应用
3.1喷灌技术在节水灌溉中的应用
喷灌技术节水效果显著节水率高达80.0%,渠道灌溉节水率为47.0%,管道灌溉节水率为90.0%。作物产量增加的主要原因是毛管,农渠,灌溉渠占用耕地的节约从而增加了耕地面积。此外即使灌溉也能使土壤更加坚硬,有利于保持苗木和收获季节,以适应农业生态环境和当地农田小气候,节省劳动力减少农业运输强度增加农民收入。
3.2灌溉渠道防渗技术在节水灌溉中的应用
渠道防渗主要用于减少输水过程中泄漏造成的损失。传统的土壤渠道灌溉系统一般在0.4~0.5之间,渗透损失可以减少50.0%~90.0%。渠系水利用系数可提高到0.6~0.85比传统土工渠道提高50.0%~70.0%。这项技术不仅可以节约用水,防止地下水位上升进一步防止土壤二次盐碱化,还可以减少渠道的侵蚀和沉积防止其坍塌,提高通道的输水能力。
3.3低压管道输水技术在节水灌溉中的应用
低压管道引水技术主要替代原有明渠灌溉方式,将水引至农田利用管道引水喷嘴引水直接将水引至边沟。该技术的应用不仅可以实现管道的直接输水,还可以结合喷灌技术为农田提供压力输水管道。生物技术灌溉技术可以节约用水,改变作物的质量实现高效节水。除生物技术外,一些乡镇已开始引入GPS,GIS等技术,及时获取作物生长信息,然后根据作物生长需要组织节水灌溉。
4农业水利工程的节水灌溉技术的措施探讨
转变工作观念以农民为主体以政府为指导,必须合理动员当地农民进行土地整理从中小型种植甚至大规模种植。土地平整作为服装生产过程的重要组成部分,对节水灌溉具有重要的基础意义。深化信息技术和智能技术在中国农业水利工程中的应用,这些技术的应用将有助于中国的节水管理现代化和高效率在农田水资源监测,信息收集和信息化建设中发挥着重要作用。生物技术可以将传统的富水高产农业转化为现代节水高产农业,然而该技术仍处于研究阶段需要时间才能得到广泛应用。目前,农业节水方法不能完全改善水资源短缺,必须站在可持续发展的高度,从宏观角度考虑农业节水。对于我国水资源严重匮乏的现状,虽然农业灌溉采用节水灌溉技术,但对于解决水资源短缺的问题仍是杯水车薪。为了加大水资源的利用率应建立地下潜水层,其补给包括降雨供应,渠道和排水渠道泄漏供应,该区域外地下水的侧向补给,地下水补给以及该区域内外的人工补给,包括蒸发流出和采矿。区域平衡法和非稳定地下水流法可以用来平衡这两种水资源。目前,农业节水项目的投资主要依靠集体投资,农民融资和国家补贴。各级政府应把农业节水工作放在重要议程上,形成增加政策和财政支持的体系。建立农业节水的最终重要性导致了关心,珍惜和保护水的总趋势。
一.基本知识
1.弱酸(弱碱)的电离和大多数盐类的单一水解总是微弱的,且多元弱酸一级电离总是大于二级、三级电离(如H2CO3、H2S等),电离为少数,剩余为多数;多元弱酸的正盐,一级水解总是大于二级、三级水解(如CO32一 ),水解为少数,剩余为多数。
2.多元弱酸的酸式盐溶液中,弱酸的酸式根离子的电离与水解同时存在,谁占优势,取决其电离与水解程度的相对大小(一般由题示信息给出)。HSO3一 、H2PO4一电离大于水解,c(H十)>c(OH一)溶液呈酸性;HCO3一、 HS一的水解大于电离,溶液中的c(OH一)>c(H十)呈碱性。
3.混合溶液中各离子浓度的大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小分析
(1)分子的电离大于相应离子的水解
同浓度的醋酸和醋酸钠溶液中,醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,溶液呈酸性,所以c(H十)>c(OH一),再由电荷守恒有c(CH3COO一)>c(Na十),得到c(CH3COO一)>c(Na十)>c(H十)>c(OH一);同浓度的氨水和氯化铵溶液,一水合氨的电离大于铵离子的水解,溶液呈碱性,则c(OH一)>c(H十), 再由电荷守恒有c(NH4十)>c(Cl一),得到c(NH4十)>c(Cl一)>c(OH一)>c(H十)。
(2)分子的电离小于相应离子的水解
同浓度HCN与NaCN溶液,CN 一的水解大于HCN的电离,溶液呈碱性,所以c(OH一)>c(H十),再由电荷守恒有c(Na十)>c(CN 一),得到c(Na十)>c(CN 一)>c(OH一)>c(H十)。
二.基本方法
1.电荷守恒:溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
如Na2SO4溶液中:
c(Na十)+c(H+)=2c(SO42一)+c(OH一)
2.物料守恒:某分子或离子的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和,即元素原子守恒。
例.0. 1 mol・L一1的Na2CO3溶液中:
c(CO32一)+c(HCO3一)+c(H2CO3)=0. 1 mol・L一1
c(Na十)=0. 2 mol・L一1
c(Na十)=2[c(CO32一)+c(HCO3一)+c(H2CO3)]
例.0.1 mol・L一1 NaHCO3溶液中有关微粒浓度的关系式,正确的是( )
A. c(Na十)+c(H十)=c( HCO3一)+2 c(CO32一)+c(OH一)
B. c(Na十)=c( HCO3一)+c(CO32一)+2 c (H2CO3)
C. c(H十)+c (H2CO3)=c(OH一)+c(CO32一)
D. c(Na十)>c( HCO3一)>c(CO32一)>c(H十)>c(OH一)
解析:学生很容易写出该溶液中的电荷守恒及碳原子的物料守恒表达式
c(Na十)+c(H十)=c( HCO3一)+2 c(CO32一)+c(OH一)①
c(Na十)=c(CO32一)+c(HCO3一)+c(H2CO3)②
从而判断出A式正确B式错误。在NaHCO3溶液中, HCO3一水解大于电离,故只考虑水解:
HCO3一+H2 O H2CO3+OH一
溶液为碱性,即c(OH一)>c(H十),排除D。但是对于C式却似乎无从下手,事实上只要将上述②式中c(Na十)代人①式即可得到C选项,此选项即NaHCO3溶液中的质子守恒表达式。那么除了根据电荷守恒及物料守恒推导出此式外,能否快捷得出上述表达式?
酸碱质子理论:凡能给出质子的物质都是酸,凡能接受质子的物质都是碱。酸碱可以是分子,也可以是阴、阳离子。例如HC1、NH4十、H2PO4一等都可以给出质子,所以是酸;NH3 、CH3 COO一等都可以接受质子,所以是碱。而HCO3一、H2O等都既能给出质子又可以接受质子,所以既是酸又是碱。酸碱反应的本质即质子的转移。
3.质子守恒:酸失去的质子总数和碱得到的质子总数必然相等,这种守恒关系称为质子守恒。酸碱质子理论是书写质子守恒表达式的依据。
例.写出Na2CO3溶液中的质子守恒表达式
解析:与质子转移有关的微粒是电解质溶液中的弱酸阴离子与水或弱碱阳离子与水,本题确定CO32一、H2O为基准参考物质,用下面图框表示:
根据得失质子总数相等,可列出Na2CO3溶液中的质子守恒表达式:
c(H十)+c(HCO3一)+2 c (H2CO3) =c(OH一)
三.典例分析
例1.用物质的量都是0. 1 mol的醋酸和醋酸钠配成1L溶液,已知c(CH3COO一)>(Na 十),则对该混合溶液的下列判断正确的是( )
A. c(H十)>c(OH一)
B. c(C H3 COOH)+c(CH3COO一)=0. 2 mol・L一1
C. c(C H3COOH)>c(CH3COO一)
D. c(CH3COO一)+c(OH一)=0. 2 mol・L一1
解析:CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解同时存在。已知c(CH3COO一)>c(Na 十),根据电荷守恒c(CH3COO一)+c(OH一)=c(Na 十)+c(H十),可以得出c(H十)>c(OH一),说明混合溶液呈酸性,CH3COOH的电离大于CH3COO一的水解,继而推出c(CH3COO一)>c(CH3COOH),根据物料守恒,可推出B选项正确。
[答案]A、B
例2.把0. 1 mol・L-1的H2S溶液和0. 1 mol・L一1的NaOH等体积混合,下列关系不正确的是( )
A. c(Na 十)+c(H十)=c(OH一)+c(HS一)+2c(S2一)
B. c(Na 十)=c (HS一)+c (S2一)+c(H2S)
C . c(H十)+c(H2S) = c(OH一)+c(S2一)
D.c(OH一)一c (HS一)=c(H十)+c(H2S)
解析:反应后只生成NaHS,因此只考虑水解,根据电荷守恒A正确,根据物料守恒B正确, 根据质子守恒C正确。
[答案]D
例3.下列叙述正确的是( )
A. 0. 1 mol・L一1氨水中,c(OH一)=c (NH4十)
B. 10 mL 0. 02 mol・L一1 HCl溶液与10 mL 0. 02 mol・L一1 Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=12
C.在0.01 mol・L一1CH3COONa溶液中,c(OH一)=c(H十)+c(CH3COOH)
D. 0. 01 mol・L一1某二元弱酸盐NaHA溶液中,c(Na 十)=2c(A2一)+c(HA一)+c(H2A)
解析:在A选项中,c(OH一)>c (NH4十);B选项中可算出c(OH一)=0. 01 mol・L一1 进一步算出溶液的pH=12;C选项中用质子守恒可得该等式;在D选项中,利用物料守恒可得c(Na 十)=c(A2一)+c(HA一)+c(H2A)。
[答案]B、C
例4.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1 mol・L一1 NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是( )
A. c(OH一)>c( HA)>c(HB)>c(H十)
B. c(OH一)>c( A一)>c(B一)>c(H十)
C. c(OH一)>c( B一)>c(A一)>c(H十)
D. c(OH一)>c( HB)>c(HA)>c(H十)
解析:根据“越弱越水解”的原则,NaA的水解比NaB水解程度大,所以c( HA)>c(HB),c( B一)>c(A一);再根据“谁强显谁性”,可知溶液中的c(OH一)>c(H十);再由于水解是微弱的得到c( A一)>c(OH一)和c( B一)>c(OH一)。