题目
已知甲酸、苯甲酸、苯酚、醋酸、氢氰酸的mathrm(pK)_mathrm(a)分别为3.75、4.20、9.99、4.76、9.21,则酸性最弱的是()A. 氢氰酸B. 甲酸C. 醋酸D. 苯酚E. 苯甲酸
已知甲酸、苯甲酸、苯酚、醋酸、氢氰酸的$\mathrm{pK}_\mathrm{a}$分别为3.75、4.20、9.99、4.76、9.21,则酸性最弱的是()
A. 氢氰酸
B. 甲酸
C. 醋酸
D. 苯酚
E. 苯甲酸
题目解答
答案
D. 苯酚
解析
本题考查知识点为根据酸的解离常数的负对数($\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$)判断酸的酸性强弱。解题思路是明确$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$与酸性强弱之间的关系,然后根据所给各酸的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$值进行比较。
在化学中,酸的解离常数$K_{\mathrm{a}}$表示酸在水溶液中解离的程度,$K_{\mathrm{a}}$越大,酸的酸性越强。而$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$的定义为$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} = -\lg K_{\mathrm{a}}$,这意味着$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$与$K_{\mathrm{a}}$成反比关系,即$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$值越大,对应的$K_{\mathrm{a}}$值越小,酸的酸性也就越弱。
接下来,我们对题目中所给的各酸的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$值进行比较:
- 甲酸的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} = 3.75$;
- 苯甲酸的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} = 4.20$;
- 苯酚的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} = 9.99$;
- 醋酸的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} = 4.76$;
- 氢氰酸的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}} = 9.21$。
将这些$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$值按照从大到小的顺序排列为:$9.99>9.21>4.76>4.20>3.75$,即苯酚的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$值最大。
根据前面提到的$\mathrm{p}K_{\mathrm{a}}$与酸性强弱的关系,可知苯酚的酸性最弱。