题目
【单选题】当血液中[HCO3-]/[H2CO3]比值为多少时pH值等于7.4A. 1∶1B. 2∶1C. 10∶1D. 20∶1E. 30∶1
【单选题】当血液中[HCO3-]/[H2CO3]比值为多少时pH值等于7.4
A. 1∶1
B. 2∶1
C. 10∶1
D. 20∶1
E. 30∶1
题目解答
答案
D. 20∶1
解析
本题考查缓冲溶液的pH计算,核心在于应用亨德森-哈塞尔巴尔赫方程。关键点如下:
- 识别缓冲对:血液中的主要缓冲系统是H₂CO₃(碳酸)与HCO₃⁻(碳酸氢根),二者构成缓冲对。
- 确定pKa值:需使用H₂CO₃的第一解离常数的pKa₁(约6.1),因题目涉及HCO₃⁻与H₂CO₃的比值。
- 代入公式计算:通过方程
pH = pKa + log([HCO₃⁻]/[H₂CO₃]),结合已知pH=7.4,求出比值。
步骤1:写出亨德森-哈塞尔巴尔赫方程
方程为:
$\text{pH} = \text{pKa} + \log \left( \frac{[\text{HCO}_3^-]}{[\text{H}_2\text{CO}_3]} \right)$
步骤2:代入已知条件
已知血液pH=7.4,H₂CO₃的第一解离常数pKa₁≈6.1,代入方程:
$7.4 = 6.1 + \log \left( \frac{[\text{HCO}_3^-]}{[\text{H}_2\text{CO}_3]} \right)$
步骤3:解方程求比值
- 移项得:
$\log \left( \frac{[\text{HCO}_3^-]}{[\text{H}_2\text{CO}_3]} \right) = 7.4 - 6.1 = 1.3$ - 取10的幂:
$\frac{[\text{HCO}_3^-]}{[\text{H}_2\text{CO}_3]} = 10^{1.3} \approx 20$
因此,比值为20:1,对应选项D。