Q98.
已知醋酸Ka 為1.8×10- 5，求0.1M 醋酸水溶液中之[H 3O +]為多少M
化學 · 丙級 · 化學分析 · Q98
難易度分析
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本題要求運用特定的化學平衡公式進行數值計算，考驗對科學記數法與指數運算的精確度。由於選項間的數量級差異較小，考生需在計算過程中避免運算錯誤，屬於基礎概念應用與精確計算的結合。
正確答案：②1.34×10 -3
② 1.34×10 -3:根據弱酸解離平衡公式 Ka = [H⁺]²/C，代入 Ka = 1.8×10⁻⁵ 與 C = 0.1M，計算得 [H⁺] = √(1.8×10⁻⁵ × 0.1) ≈ 1.34×10⁻³ M，符合近似公式的適用條件。
錯誤選項解析
- ① 1.34×10 -6:此數值對應於濃度遠低於 0.1M 的弱酸溶液，計算時可能誤將濃度假設為 0.001M 所致，與題目給定條件不符。
- ③ 1.34×10- 2:此數值高估了氫離子濃度，可能誤將 Ka 的指數計算錯誤或忽略了解離度極小的假設，導致結果偏大一個數量級。
- ④ 1.34×10- 1:此數值接近初始濃度 0.1M，代表完全解離的情況，但醋酸為典型的弱電解質，不可能在水中完全解離。
Learning Tip
"本題核心考點為弱酸 pH 值計算與解離常數 Ka 的應用。解題關鍵在於熟記近似公式 [H⁺] = √(Ka × C)，並確認 C/Ka > 100 以驗證近似法的合理性。常見陷阱包括指數運算錯誤與數量級判斷失誤，計算後應檢查結果是否介於 10⁻³ 至 10⁻⁴ M 範圍內（對應 0.1M 醋酸）。"
學員答題分佈
①1.34×10 -60%
②1.34×10 -30%
③1.34×10- 20%
④1.34×10- 10%
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！