题目
用H3PO4(pKa1=2.12,pKa2=7.21,pKa3=12.67)和NaOH所配成的pH=7.0的缓冲溶液中,抗酸成分是:A. H3PO4B. H2PO4-C. H3O+D. HPO42-
用H3PO4(pKa1=2.12,pKa2=7.21,pKa3=12.67)和NaOH所配成的pH=7.0的缓冲溶液中,抗酸成分是:
A. H3PO4
B. H2PO4-
C. H3O+
D. HPO42-
题目解答
答案
D. HPO42-
解析
本题考查缓冲溶液的组成及抗酸成分的判断。关键点在于:
- 磷酸的三个解离常数(pKa₁=2.12,pKa₂=7.21,pKa₃=12.67)决定了不同pH下磷酸的存在形式。
- 缓冲对的选择:当溶液pH接近某一级解离的pKa时,对应的共轭酸碱对是主要的缓冲成分。
- 抗酸成分的定义:能够中和外加强酸的碱性成分(共轭碱)。
步骤1:确定有效缓冲对
- pH=7.0与pKa₂=7.21最接近,说明主要缓冲对是H₂PO₄⁻(酸性成分)和HPO₄²⁻(碱性成分)。
步骤2:分析抗酸成分
- 抗酸成分是共轭碱,能与H⁺反应:
$\text{HPO₄²⁻} + \text{H⁺} \rightarrow \text{H₂PO₄⁻}$ - 因此,HPO₄²⁻是抗酸成分。
步骤3:排除错误选项
- H₂PO₄⁻(选项B)是抗碱成分,与OH⁻反应。
- H₃PO₄(选项A)和H₃O⁺(选项C)无法稳定中和H⁺。