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例題精講 · 第 00948 題 · 自編示意醋酸銨溶液的 pH 與水解常數兩路回代

以自編示意醋酸銨溶液的 pH 與水解常數兩路回代為材料,弱酸弱鹼鹽的 pH 近似式為 pH = 7 + (1/2)(pKa − pKb),與 Ka、Kb 的比值有關,與鹽濃度近似無關。題給參數與數據均為自編示意,不對應任何真題數據;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

00948題號全 1000 篇 · 第 第158輪 / 第158冊 輪
方向化學·電化學與工藝流程六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;不使用他人現成題目;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 化學電化學與工藝流程

一、考點定位與做題順序

弱酸弱鹼鹽的 pH 近似式為 pH = 7 + (1/2)(pKa − pKb),與 Ka、Kb 的比值有關,與鹽濃度近似無關。 本講把「按 pKa、pKb 一步式」與「按 Ka/Kb 比值再取對數」兩條路徑回代。

二、逐題精講

題1

自編示意:醋酸 Ka = 1.80×10⁻⁵,氨水 Kb = 1.80×10⁻⁵,鹽濃度 0.100 摩每升,水的離子積 Kw = 1.00×10⁻¹⁴。求 pKa、pKb 與該鹽溶液的 pH。

解析

pKa = −lg(1.80×10⁻⁵) = 4.744727,pKb = −lg(1.80×10⁻⁵) = 4.744727。 代入近似式 pH = 7 + (1/2)(pKa − pKb) = 7。

答案 pKa = 4.744727;pKb = 4.744727;pH = 7。

採分點 pKa 換算 2 分;pKb 換算 2 分;近似式 3 分;濃度無關說明 3 分。

易錯點 把 Ka 與 Kb 直接相減而忘記取對數,或把濃度 0.100 代進 pH 式,都會錯。

題2

用「pKa 與 pKb 一步式」與「Ka/Kb 比值取對數」兩條獨立路徑重算 pH,並說明濃度為何在近似式裡消掉。

解析

路徑一:7 + (1/2)(4.744727 − 4.744727) = 7。 路徑二:pH = 7 + (1/2)lg(Kb/Ka) = 7 + (1/2)lg(1) = 7。 兩路一致。弱酸弱鹼鹽水解時 [H⁺] ≈ √(Kw·Ka/Kb),陰陽離子水解相互抵消,濃度項在近似下約去,故與 0.100 摩每升無關;常數均為自編示意。 數值回代核驗(按題面原始參數逐項獨立重算,每項另以一條獨立路徑互驗):pKa(醋酸的負對數)= 4.744727;pKb(氨水的負對數)= 4.744727;pH(兩路 pH)= 7;Kb與Ka比(常數比)= 1;氫離子濃度(中性時的氫離子濃度)= 1e-07;pKa核驗(由 pKb 互補核驗)= 9.255273

答案 兩路均為 7;Kb/Ka = 1。

採分點 兩條路徑各 3 分;濃度消去理由 2 分;回代閉合 2 分。

易錯點 把 Ka/Kb 寫成 Kb/Ka 卻不變號,pH 會偏離中性一側。

三、規律小結與對照表

量主路徑獨立路徑結果
pKa−lgKa−lg(1.80×10⁻⁵)4.744727
pKb−lgKb−lg(1.80×10⁻⁵)4.744727
pH7 加半差7 加半對數7
Kb 與 Ka 比Kb/Ka11
氫離子濃度√Kw10 的負 7 次方0.0000001

弱酸弱鹼鹽先比 Ka 與 Kb,再讓兩條對數路徑閉合;常數與濃度均為自編示意,不代表真實物質參數。

四、自測清單

  • pKa 是否取負對數
  • pKb 是否單獨計算
  • 兩路 pH 是否相等
  • 是否說明濃度近似消去
  • 比值方向是否正確
  • 是否避免把濃度代入 pH 式
  • 結果是否代回 Kw 閉合
  • 是否註明示意常數

五、數值回代明細

按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):pKa = 4.744727;pKb = 4.744727;pH = 7;Kb與Ka比 = 1;氫離子濃度 = 1e-07;pKa核驗 = 9.255273。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。

六、選題邊界與相鄰板塊

本講只處理一元弱酸弱鹼鹽的近似 pH;緩衝容量、指示劑突躍覆蓋、配位平衡與分步沉澱另屬相鄰板塊,不在此重複計數。

本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。

編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(化學):按課程標準與聯招常見考點範圍的相關單元
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(化學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 本篇具體考點:化學科:鹽類水解、弱酸弱鹼鹽的 pH 近似與平衡常數相關章節。
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;不使用他人現成題目;採分點為教研整理,非官方評分標準

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弱酸弱鹼鹽水解:pH 近似式兩路互驗
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