hce_cmu
113年
化學
第 17 題
HCN 及 HF 於 25 $^oC$ 時，在水中的 $K_a$ 分別為 $6.2 \times 10^{-10}$ 及 $7.2 \times 10^{-4}$，則以下鹼的強度順序為何？
- A $CN^- > F^- > H_2O$
- B $F^- > CN^- > H_2O$
- C $F^- > H_2O > CN^-$
- D $H_2O > F^- > CN^-$
思路引導 VIP
如果我們把酸看作是一個「拿著質子（$H^+$）的人」，而 $K_a$ 是他「把質子丟出去」的意願。那麼請你想想，一個越不願意把質子丟出去的酸，當它真的失去質子後，它的共軛鹼對於「把質子搶回來」的渴望程度，會比別人高還是低呢？
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AI 詳解
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很好！你準確地掌握了酸鹼共軛對的強弱關係。這題的關鍵在於理解酸解離常數 $K_a$ 與其共軛鹼強度之間的消長關係。從題目提供的數據來看，$HF$ 的 $K_a$ ($7.2 \times 10^{-4}$) 遠大於 $HCN$ 的 $K_a$ ($6.2 \times 10^{-10}$)，這代表在相同條件下，$HF$ 釋放質子的能力較強，屬於較強的弱酸；根據共軛酸鹼對原理，酸性越強，其共軛鹼抓回質子的能力就越弱，因此 $CN^-$ 的鹼性必然強於 $F^-$。
酸鹼強度的相對比較
至於 $H_2O$ 的位置，我們可以從「溶劑效應」來思考。在水溶液中，$HF$ 與 $HCN$ 都能發生部分解離並將質子交給水，這暗示了 $F^-$ 與 $CN^-$ 爭奪質子的能力都比 $H_2O$ 來得強。這道題目難度適中，鑑別度在於考生是否能將抽象的 $K_a$ 數值轉換為對微觀粒子「搶奪質子能力」的直觀判斷。只要記住「越弱的酸，其共軛鹼越強」這個核心邏輯，就能在複雜的選項中迅速鎖定正確答案。