题目
11. (5.0分) 下列有关αy值的说法正确的是( )。A. 在高pH时,lgαy值约等于1B. αy值随pH减小而减小C. 在低pH时,lgαy值约等于零D. αy值随pH值的增大而减小
11. (5.0分) 下列有关αy值的说法正确的是( )。
A. 在高pH时,lgαy值约等于1
B. αy值随pH减小而减小
C. 在低pH时,lgαy值约等于零
D. αy值随pH值的增大而减小
题目解答
答案
D. αy值随pH值的增大而减小
解析
本题考查的是EDTA(乙二胺四乙酸)的酸效应系数 $\alpha_{Y(H)}$ 与溶液pH值之间的关系。解题的关键在于理解酸效应系数的定义以及它随pH值变化的规律。
酸效应系数 $\alpha_{Y(H)}$ 反映了由于H⁺的存在,使EDTA参加主反应能力降低的程度。其表达式为:
$\alpha_{Y(H)} = \frac{[Y']}{[Y]}$
其中,$[Y']$ 是溶液中EDTA各种型体的总浓度,$[Y]$ 是游离的EDTA阴离子的平衡浓度。
酸效应系数与溶液pH值的关系可以通过酸效应曲线来直观表示,也可以通过相关公式计算。一般来说,随着溶液pH值的变化,EDTA的存在型体也会发生变化,从而影响酸效应系数。
下面对每个选项进行详细分析:
- A选项:在高pH时,溶液中H⁺浓度很低,EDTA主要以 $Y^{4 - }$ 型体存在,此时 $[Y'] \approx [Y]$,所以 $\alpha_{Y(H)} \approx 1$,那么 $\lg\alpha_{Y(H)} \approx \lg1 = 0$,而不是约等于1,所以A选项错误。
- B选项:当pH减小时,溶液中H⁺浓度增大,EDTA与H⁺结合的程度增加,$[Y']$ 增大,而 $[Y]$ 减小,根据 $\alpha_{Y(H)} = \frac{[Y']}{[Y]}$,可知 $\alpha_{Y(H)}$ 会增大,而不是减小,所以B选项错误。
- C选项:在低pH时,溶液中H⁺浓度很高,EDTA主要以 $H_6Y^{2 + }$ 型体存在,此时 $[Y']$ 远大于 $[Y]$,$\alpha_{Y(H)}$ 远大于1,$\lg\alpha_{Y(H)}$ 是一个大于0的值,而不是约等于零,所以C选项错误。
- D选项:随着pH值的增大,溶液中H⁺浓度减小,EDTA与H⁺结合的程度降低,$[Y']$ 减小,$[Y]$ 增大,根据 $\alpha_{Y(H)} = \frac{[Y']}{[Y]}$,可知 $\alpha_{Y(H)}$ 会减小,所以D选项正确。