Question

求助一道关于溶液pH值的计算题

将10g偏硅酸钠（Na2H2SiO4）溶解在10L水中，求溶液的pH值。
（已知：pKa(H4SiO4)=9.2，pKa(H3SiO3-)=12.1，pKw=14.0）

答案：pH=11.72
请问这题应该如何计算？麻烦把详细的计算过程（或是解题步骤）写下来，十分感谢！！！

Answer 1

H2SiO42- == HSiO43- + H+ 属三级电离，电离程度很弱，所以该过程可以忽略
只考虑H2SiO42-的水解
H2SiO42- + H2O == H3SiO4- + OH-
水解平衡以下两个方程通过相减得到
H2O == H+ + OH-
H3SiO4- == H2SiO42- + H+
所以水解平衡常数K=Kw/Ka(H3SiO4-)=10^-1.9

H3SiO4- 也还可以继续水解
H3SiO4- + H2O == H4SiO4 + OH-
同上，水解平衡常数K=Kw/Ka(H4SiO4)=10^-4.8
与前一级水解相比，弱的多，所以，此级水解可以忽略。

溶液中的OH-按H2SiO42- + H2O == H3SiO4- + OH-水解计算
H2SiO42-浓度为：（10/140）/10=7.14×10^-3mol/L
设水解浓度为x，则生成的H3SiO4- 和 OH-浓度均为x
--------------- H2SiO42- + H2O == H3SiO4- + OH-
平衡时： 7.14×10^-3 - x x x
根据：x*x/（7.14×10^-3 - x）= 10^-1.9=1.26×10^-2
即：x^2 + 1.26×10^-2*x - 9×10^-5 = 0
解得x=5.1×10^-3
即OH-浓度为5.1×10^-3mol/L
从而可得pH=11.71