Q97.
下列各離子相對鹼性之描述，哪些正確？
化學─有機物檢驗 · 甲級 · 有機一般分析 · Q97
難易度分析
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題目以多選方式呈現，需同時評估三個正確陳述。除了對共軛酸 pKa 基本原理的掌握外，亦須辨別 sp‑hybrid 化對負電荷穩定性的影響，避免把 sp³ 混成誤認為最穩定。此結構性要求結合概念、數值與細節對照，符合較高難度標準。
正確答案 (複選)：①, ②, ④
- ① CH3CH 2¯＞OH ¯:乙基陰離子 (CH₃CH₂¯) 的共軛酸為乙烷 (pKa≈50)，而 氫氧根 (OH¯) 的共軛酸為水 (pKa≈15.7)。根據「共軛酸越弱，其共軛鹼越強」的原理，sp³ 混成碳上的負電荷比氧上的負電荷更不穩定，因此 CH₃CH₂¯ 的鹼性遠大於 OH¯。
- ② HC≡C¯＞OH¯:乙炔陰離子 (HC≡C¯) 的共軛酸為乙炔 (pKa≈25)，大於水的 pKa (15.7)。雖然 sp 混成碳的 電負度較高 能部分穩定負電荷，但仍不足以使其鹼性低於 OH¯，故 HC≡C¯ 鹼性大於 OH¯。
- ④ NH 2¯＞HC≡C¯:氨基陰離子 (NH₂¯) 的共軛酸為氨 (pKa≈38)，而 HC≡C¯ 的共軛酸為乙炔 (pKa≈25)。氮的 電負度 (3.04) 低於 sp 混成碳，使得 NH₂¯ 上的負電荷更不穩定，因此 NH₂¯ 鹼性大於 HC≡C¯。
錯誤選項解析
- ③ OH¯＞CH3CH2¯:此選項將鹼性順序顛倒。正確應為 CH₃CH₂¯ > OH¯，因為乙烷的酸性遠弱於水，其共軛鹼 CH₃CH₂¯ 的鹼性遠強於 OH¯。此為常見的 pKa 與鹼性關係混淆 陷阱。
Learning Tip
"本題核心考點為 「共軛酸 pKa 越大，其共軛鹼鹼性越強」 的原理。常見陷阱在於混淆 混成軌域 (sp³ > sp² > sp) 對碳負離子穩定性的影響：sp³ 碳負離子最不穩定（鹼性最強），sp 碳負離子因 s 特性較高而較穩定（鹼性較弱）。實務上需牢記常見物質的 pKa 順序：烷烴 (~50) > 氨 (~38) > 末端炔烴 (~25) > 醇 (~16) > 水 (~15.7)，以此快速判斷共軛鹼的相對鹼性強弱。"
學員答題分佈
①CH3CH 2¯＞OH ¯0%
②HC≡C¯＞OH¯0%
③OH¯＞CH3CH2¯0%
④NH 2¯＞HC≡C¯0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！