Q16.
已知25℃時H 2S 的K 1=1.0×10- 7，K2=1.2×10- 1 5 則在0.1M 的H 2S 水溶液中[S2 -]為
化學 · 乙級 · 一般基本操作 · Q16
難易度分析
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本題考查二元弱酸電離平衡的特定近似條件，需要考生能正確判斷各級解離常數之間的數量級關係，並運用對應的化學平衡簡化邏輯來推導濃度，而非僅靠單純的數值運算。
正確答案：③1.2x10 - 1 5M
③ 1.2x10 - 1 5M:對於二元弱酸 H₂S，當 K₁ ≫ K₂ 時，第一級解離產生的 [H⁺] ≈ [HS⁻]，代入 K₂ = [H⁺][S²⁻]/[HS⁻] 可得 [S²⁻] ≈ K₂ = 1.2×10⁻¹⁵ M，此為二元弱酸平衡濃度的重要結論。
錯誤選項解析
- ① 3.2x10 - 34M:此數值為 K₁×K₂×C 的錯誤計算結果（1.0×10⁻⁷ × 1.2×10⁻¹⁵ × 0.1 ≈ 1.2×10⁻²³，再經錯誤開方運算得出），混淆了二元弱酸各級解離常數的應用方式，[S²⁻] 並非由總解離常數 K₁K₂ 直接推算。
- ② 1.2x10 -2 2M:此數值可能來自 K₁×K₂ 的誤算（1.0×10⁻⁷ × 1.2×10⁻¹⁵ = 1.2×10⁻²²），但 [S²⁻] 不等於總解離常數 K₁K₂，而是近似等於第二級解離常數 K₂，因第一級解離產生的 [H⁺] 與 [HS⁻] 近似相等。
- ④ 1.2x10 - 8M:此數值可能誤將 [H⁺] ≈ √(K₁×C) = √(1.0×10⁻⁷ × 0.1) = 10⁻⁴ 與 K₁ 相乘得出，混淆了氫離子濃度計算與硫離子濃度的關係，[S²⁻] 應由 K₂ 直接近似而非透過 [H⁺] 推算。
Learning Tip
"二元弱酸（如 H₂S、H₂CO₃）當 K₁ ≫ K₂ 時，[A²⁻] ≈ K₂ 是常考結論，因第一級解離的 [H⁺] ≈ [HA⁻] 使 K₂ 表達式中的濃度項抵消。常考陷阱為誤用 K₁K₂ 乘積或誤算 [H⁺] 後代入錯誤公式，需牢記此近似條件僅適用於 K₁/K₂ > 10³ 的情況。"
學員答題分佈
①3.2x10 - 34M0%
②1.2x10 -2 2M0%
③1.2x10 - 1 5M0%
④1.2x10 - 8M0%
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！