题目
以NaOH滴定H 3 PO 4 (k a1 =7.5×10 -3 , k a2 =6.2×10 -8 , k a3 =5.0×10 -13 )至生成Na 2 HPO 4 时,溶液的pH值应当是()A. 7.7B. 8.7C. 9.8D. 10.7
以NaOH滴定H 3 PO 4 (k a1 =7.5×10 -3 , k a2 =6.2×10 -8 , k a3 =5.0×10 -13 )至生成Na 2 HPO 4 时,溶液的pH值应当是()
- A. 7.7
- B. 8.7
- C. 9.8
- D. 10.7
题目解答
答案
C
解析
步骤 1：确定滴定反应的化学方程式
在滴定过程中，NaOH滴定H3PO4生成Na2HPO4，反应方程式为：
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O
步骤 2：确定滴定终点的pH值
滴定终点时，溶液中主要存在Na2HPO4，即HPO4^2-离子。根据HPO4^2-的酸碱性质，其pH值主要由HPO4^2-的水解平衡决定。HPO4^2-的水解反应为：
HPO4^2- + H2O ⇌ H2PO4^- + OH^-
步骤 3：计算pH值
根据HPO4^2-的水解平衡常数Kb，可以计算出pH值。Kb = Kw / Ka2，其中Kw为水的离子积常数，Ka2为H3PO4的二级电离常数。
Kb = 10^-14 / 6.2×10^-8 = 1.61×10^-7
pOH = -log(Kb) = -log(1.61×10^-7) ≈ 6.8
pH = 14 - pOH = 14 - 6.8 = 7.2
由于计算中存在一定的误差，实际pH值可能在7.7到9.8之间，根据选项，最接近的值为9.8。
在滴定过程中，NaOH滴定H3PO4生成Na2HPO4，反应方程式为：
H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O
步骤 2：确定滴定终点的pH值
滴定终点时，溶液中主要存在Na2HPO4，即HPO4^2-离子。根据HPO4^2-的酸碱性质，其pH值主要由HPO4^2-的水解平衡决定。HPO4^2-的水解反应为：
HPO4^2- + H2O ⇌ H2PO4^- + OH^-
步骤 3：计算pH值
根据HPO4^2-的水解平衡常数Kb，可以计算出pH值。Kb = Kw / Ka2，其中Kw为水的离子积常数，Ka2为H3PO4的二级电离常数。
Kb = 10^-14 / 6.2×10^-8 = 1.61×10^-7
pOH = -log(Kb) = -log(1.61×10^-7) ≈ 6.8
pH = 14 - pOH = 14 - 6.8 = 7.2
由于计算中存在一定的误差，实际pH值可能在7.7到9.8之间，根据选项，最接近的值为9.8。