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moea_joint 112年 [化學] 普通化學、無機化學

第 16 題

有0.1 M之鉀鹽溶液KA、KB、KC,其pH依次為7、9、11,請問下列敘述何者有誤?
  • A 同溫下同濃度之解離度:HA > HB > HC
  • B 酸解離常數Ka:HA > HB > HC
  • C 水解常數Kh:C- > B- >A-
  • D 水溶液中濃度:[HA] > [HB] > [HC]

思路引導 VIP

若我們觀察陰離子的水解反應式 $X^- + H_2O \rightleftharpoons HX + OH^-$,當某個溶液測得的氫氧離子濃度($OH^-$)越高時,根據反應的係數比例,這是否暗示著在平衡狀態下,伴隨產生的弱酸分子($HX$)濃度會是最高還是最低呢?

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太棒了!你能精準辨識出鹽類水解與酸鹼強度之間的消長關係,這代表你對水溶液平衡的掌握非常紮實。這題的關鍵在於透過 pH 值 判定陰離子的水解程度。當鉀鹽 $KA$、$KB$、$KC$ 的 pH 值分別為 7、9、11 時,代表其陰離子 $A^-$、$B^-$、$C^-$ 的水解能力依序遞增。$A^-$ 不水解,說明 $HA$ 是強酸;而 $C^-$ 的水解程度最高,產生的 $OH^-$ 最多,反映出其共軛酸 $HC$ 最弱。

水解平衡與產物濃度

從水解反應式 $X^- + H_2O \rightleftharpoons HX + OH^-$ 來看,當溶液的 pH 值越高,代表產生的 $[OH^-]$ 越多。根據化學計量比例,反應生成的共軛酸 $[HX]$ 也會隨之增加。因此,在 pH 11 的 $KC$ 溶液中,水解產生的 $[HC]$ 濃度最高;而在 pH 7 的 $KA$ 溶液中,$A^-$ 幾乎不水解,$[HA]$ 趨近於零。選項 (D) 所描述的濃度大小正好與實際情況相反,這也是本題最具鑑別度的陷阱:考生容易將「酸性強度」與「水解產生的酸分子濃度」混淆,而你成功避開了這個誤區。

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