题目
在H3PO4溶液中,若其主要存在形式是PO4^3-时,其对应的pH为( ).(已知H3PO4的pKa1、pKa2、pKa3分别为2.12、7.20、12.36)A. 4.66B. 7.20C. 9.80D. 13.40
在H3PO4溶液中,若其主要存在形式是PO4^3-时,其对应的pH为( ).(已知H3PO4的pKa1、pKa2、pKa3分别为2.12、7.20、12.36)
A. 4.66
B. 7.20
C. 9.80
D. 13.40
题目解答
答案
D. 13.40
解析
步骤 1:理解磷酸的酸性解离
磷酸(H_3PO_4)是一种三元酸,可以分三步解离,每一步都有一个对应的酸解离常数(K_a)和pK_a值。pK_a值是酸解离常数的负对数,表示酸的强度。磷酸的pK_a1、pK_a2、pK_a3分别为2.12、7.20、12.36,分别对应磷酸的三个解离步骤。
步骤 2:确定磷酸在不同pH下的主要存在形式
随着pH的增加,磷酸的解离程度增加,其主要存在形式也会发生变化。在pH较低时,磷酸主要以H_3PO_4形式存在;随着pH的增加,磷酸会逐步解离成H_2${PO}_{4}^{-}$、${HPO}_{4}^{2-}$,最后在高pH下主要以${PO}_{4}^{3-}$形式存在。pH值与磷酸的主要存在形式之间的关系可以通过pK_a值来确定。
步骤 3:确定磷酸主要以${PO}_{4}^{3-}$形式存在时的pH范围
根据磷酸的pK_a值,当pH大于pK_a3(12.36)时,磷酸主要以${PO}_{4}^{3-}$形式存在。因此,当磷酸的主要存在形式是${PO}_{4}^{3-}$时,对应的pH值应该大于12.36。
磷酸(H_3PO_4)是一种三元酸,可以分三步解离,每一步都有一个对应的酸解离常数(K_a)和pK_a值。pK_a值是酸解离常数的负对数,表示酸的强度。磷酸的pK_a1、pK_a2、pK_a3分别为2.12、7.20、12.36,分别对应磷酸的三个解离步骤。
步骤 2:确定磷酸在不同pH下的主要存在形式
随着pH的增加,磷酸的解离程度增加,其主要存在形式也会发生变化。在pH较低时,磷酸主要以H_3PO_4形式存在;随着pH的增加,磷酸会逐步解离成H_2${PO}_{4}^{-}$、${HPO}_{4}^{2-}$,最后在高pH下主要以${PO}_{4}^{3-}$形式存在。pH值与磷酸的主要存在形式之间的关系可以通过pK_a值来确定。
步骤 3:确定磷酸主要以${PO}_{4}^{3-}$形式存在时的pH范围
根据磷酸的pK_a值,当pH大于pK_a3(12.36)时,磷酸主要以${PO}_{4}^{3-}$形式存在。因此,当磷酸的主要存在形式是${PO}_{4}^{3-}$时,对应的pH值应该大于12.36。