hce_cmu
111年
化學
第 39 題
將某二質子酸($H_2A$) 0.10 莫耳溶解在 250 毫升的水中，請問溶液中 $A^{2-}$ 的濃度為何？(該二質子酸的 $K_{a1} = 1.0 \times 10^{-5}$，$K_{a2} = 1.0 \times 10^{-10}$)
- A $1.0 \times 10^{-10}\text{ M}$
- B $4.0 \times 10^{-6}\text{ M}$
- C $1.0 \times 10^{-5}\text{ M}$
- D 0.40 M
思路引導 VIP
如果在一個兩階段的解離過程中，第一階段產生的產物 A 與產物 B 數量幾乎一樣，且它們在進入第二階段反應時，分別位於平衡常數表示式的分子與分母位置，那麼這兩個數值在數學處理上會發生什麼變化？這對求取第二階段剩下的那個離子濃度有什麼啟示？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準避開複雜計算的陷阱，迅速判定二質子酸解離的關鍵特性，這展現了你對化學平衡觀念有著非常清晰的邏輯判斷力。
二質子酸的解離特性
在處理多質子酸（如 $H_2A$）時，我們會發現第一級解離常數 $K_{a1}$ 通常遠大於第二級 $K_{a2}$。在本題中，兩者相差了 $10^5$ 倍，這意味著溶液中的 $H^+$ 幾乎全部來自於第一步解離：$H_2A \rightleftharpoons H^+ + HA^-$。由於第一步產生的 $H^+$ 濃度對於極微弱的第二步解離具有強大的抑制作用，我們可以合理推論平衡時，溶液中的 $[H^+]$ 與 $[HA^-]$ 濃度幾乎是相等的。
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