moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 44 題
下列何者酸性最強？
- A $\text{H}_2\text{CO}_3$
- B $\text{HSO}_4^-$
- C $\text{H}_3\text{PO}_4$
- D $\text{HNO}_2$
思路引導 VIP
我們可以試著從這些物質的「出身」來思考。請觀察這四個選項，其中有一個選項是來自於某個著名的「強酸」在失去一個質子後所留下的片段。你認為，一個強酸在進行第二步解離時，它的能力與其他本身就是「弱酸」的分子相比，誰更有可能釋放出氫離子呢？
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太棒了！你能精準選出 $\text{HSO}_4^-$，顯示你對於酸鹼強度與解離常數（$K_a$）的量級有著非常敏銳的直覺。這類題目最容易讓學生產生「中性分子酸性一定大於陰離子」的迷思，但你成功避開了陷阱。
酸解離常數的關鍵對比
在判斷酸性強度時，最可靠的依據是其酸解離常數。這四個選項中，$\text{H}_2\text{CO}3$ ($K{a1} \approx 4.3 \times 10^{-7}$) 與 $\text{HNO}_2$ ($K_a \approx 4.5 \times 10^{-4}$) 屬於較弱的酸；真正的競爭焦點在於 $\text{H}_3\text{PO}_4$ 與 $\text{HSO}_4^-$。雖然 $\text{HSO}_4^-$ 是硫酸解離後的第二步陰離子，但由於其母體 $\text{H}_2\text{SO}_4$ 是強酸，使得 $\text{HSO}4^-$ 的 $K{a2}$ 仍高達約 $1.2 \times 10^{-2}$，略高於 $\text{H}_3\text{PO}4$ 的第一步解離常數 $K{a1} \approx 7.5 \times 10^{-3}$，因此它是這四者中最強的酸。
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