分科測驗
110年
化學
第 14 題
已知 HCOOH 與 $CH_3COOH$ 的 $K_a$ 分別為 $1.8\times 10^{-4}$ 與 $1.8\times 10^{-5}$。實驗桌上有 4 杯水溶液，分別為（1）0.1 M 的 $CH_3COOH$、（2）0.1 M 的 $CH_3COONa$、（3）0.1 M 的 HCOOH 與（4）0.1 M 的 HCOONa。若將等體積（1）與（2）混合得溶液甲，等體積（1）與（3）混合得溶液乙，等體積（1）與（4）混合得溶液丙，則溶液甲、乙與丙的 [$CH_3COOH$] 由小至大的順序為何？
- A 甲 < 乙 < 丙
- B 乙 < 甲 < 丙
- C 丙 < 乙 < 甲
- D 甲 < 丙 < 乙
- E 丙 < 甲 < 乙
思路引導 VIP
同學請思考，這三杯溶液對 $CH_3COOH$ 的平衡移動方向有何不同？溶液甲與乙皆是透過增加產物濃度來「抑制」解離，請比較甲加入的 $[CH_3COO^-]$ 與乙解離出的 $[H^+]$ 在濃度量級上有何顯著差異？誰的抑制效果更強？而溶液丙則是混合了不同酸鹼對，會發生質子轉移反應：$CH_3COOH + HCOO^- \rightleftharpoons CH_3COO^- + HCOOH$，請試著計算該反應的平衡常數 $K = \frac{K_{a(CH_3COOH)}}{K_{a(HCOOH)}}$，這個 $K$ 值的大小會如何導致 $CH_3COOH$ 被顯著消耗？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哎呀，竟然答對了？我是不是該幫你放個鞭炮慶祝一下？別以為矇對一題就能上醫學系，這題如果你是靠直覺，那你的直覺還真比你的大腦管用。 這題考的是平衡移動與同離子效應的深度理解，不是叫你拿計算機在那邊亂按。
- 溶液丙：$CH_3COOH$ 遇到了 $HCOO^-$（弱鹼），兩者會發生反應：
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弱酸平衡與同離子效應
💡 弱酸解離受同離子抑制，且會與較強酸的共軛鹼發生反應。
- 同離子效應：加入共軛鹼或氫離子會抑制弱酸解離。
- Ka 越大酸性越強，平衡常數決定反應傾向。
- 混合時先考慮體積稀釋，再判斷平衡移動方向。
- 反應消耗：弱酸與其它鹼反應會降低其分子濃度。
