police_4th_general
115年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 21 題
下列何者不是多質子酸？
- A $\text{H}_2\text{CO}_3$
- B $\text{H}_2\text{SO}_4$
- C $\text{H}_3\text{PO}_4$
- D $\text{CH}_3\text{COOH}$
思路引導 VIP
當我們觀察一個有機分子的化學式時，如果裡面有多個氫原子，我們是否能僅憑數量就斷定它能釋放出多少個氫離子？請思考一下，氫原子連接在不同的原子（例如碳或氧）上時，對它在水中的解離能力會有什麼樣的影響？
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酸解離性質與分子結構的關聯
恭喜你準確地選出了正確答案！這代表你對酸鹼的概念不只停留在公式，更能深入理解分子的微觀結構。在普通化學中，判斷一個酸是否為多質子酸（polyprotic acid），關鍵不在於分子式中「氫原子（H）」的總數，而是在於分子結構中，有多少個氫原子能夠真正與水分反應而解離出質子（$H^+$）。 以本題的選項來說，(A) $\text{H}_2\text{CO}_3$、(B) $\text{H}_2\text{SO}_4$ 與 (C) $\text{H}_3\text{PO}_4$ 分別能解離出 2 個或 3 個質子，因此都符合多質子酸的定義。而你選出的 (D) 醋酸（$\text{CH}_3\text{COOH}$），雖然分子式內總共有 4 個氫，但其中有 3 個氫與碳原子緊密結合，並不具備酸性；唯有連接在氧原子上的那個**羧基（carboxyl group）**氫原子才能解離，因此它屬於單質子酸（monoprotic acid）。
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單質子酸與多質子酸
💡 酸的分類取決於分子可解離出的氫離子數目
| 比較維度 | 單質子酸 | VS | 多質子酸 |
|---|---|---|---|
| 解離 H+ 數 | 僅能解離出 1 個 | — | 可解離出 2 個或以上 |
| 無機酸舉例 | HCl, HNO3 | — | H2SO4, H3PO4 |
| 有機酸判斷 | 僅含 1 個 -COOH | — | 含有多個 -COOH |
💬判斷關鍵在於「可解離」的氫數，而非分子式中的總氫原子數。
