國中教甄｜理化理化103 年第 3 題單選題

（）已知H \mathrm { 3 P 0 _ { 4 } \mathrm { \cdot } \mathrm { \gtrsim \mathrm { K a _ { 1 } = 7 . 1 \times 1 0 } } ^ { - 3 } } \mathrm { K a } _ { 2 } { = } 6 . 3 { \times } 1 0 ^ { - 8 } ，Ka3=4.4×10-18，若將 NaOH 水溶液逐滴加入H3PO₄溶液中，當混合溶液的pH值為5.0時，下列哪一選項的濃度最大？

A\left[ \mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P } 0 _ { 4 } \right]

B[H2PO₄]正確答案

C[HPO42- ]

D\mathrm { [ P 0 _ { 4 } ^ { 3 - } ~ ] }

答案與詳解

正確答案

pH=5 時，磷酸主要存在形式介於 pKa1 與 pKa2 之間，因此以 H2PO4⁻ 濃度最大。

A\left[ \mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { P } 0 _ { 4 } \right]✕ 錯誤

H3PO4 在 pH 低於 pKa1 時較占優勢；本題 pH=5 已遠高於 pKa1≈2.15，且 [H2PO4⁻]/[H3PO4]=Ka1/[H+]=7.1×10⁻³/10⁻⁵≈710，故 H3PO4 不是最大。

B[H2PO₄]✓ 正確

pH=5 介於 pKa1≈2.15 與 pKa2≈7.20 之間，此時磷酸的主要物種為 H2PO4⁻；且它相對於 H3PO4 與 HPO4²⁻ 的比值都顯示其濃度最大。

C[HPO42- ]✕ 錯誤

D\mathrm { [ P 0 _ { 4 } ^ { 3 - } ~ ] }✕ 錯誤

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