Q23.
醋酸之pKa 值為4.7，則100mL 0.1 M 醋酸溶液與50mL 0.1 M 氫氧化鈉溶液混合後之pH 值為何？
化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機一般分析 · Q23
難易度分析
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題目需要將酸與鹼的摩爾數計算後，判斷產生的酸根與未反應酸的比例，並使用緩衝公式求pH。
正確答案：③4.7
③ 4.7:依據 亨德森-哈塞爾巴赫方程式 (Henderson-Hasselbalch equation)，100 mL 0.1 M 醋酸含 10 mmol，50 mL 0.1 M 氫氧化鈉含 5 mmol，反應後生成 5 mmol 醋酸根 並殘留 5 mmol 醋酸，此時 [共軛鹼]/[弱酸] = 1，故 pH = pKa + log(1) = 4.7。
錯誤選項解析
- ① 3.0:pH 3.0 遠低於醋酸之 pKa 值 (4.7)，此數值接近純 0.1 M 醋酸溶液的 pH，未考慮加入 氫氧化鈉 後形成緩衝溶液之效應。
- ② 3.7:pH 3.7 仍偏離正確計算結果。當醋酸與氫氧化鈉以 2:1 莫耳比反應時，並非此酸性範圍之數值。
- ④ 5.7:pH 5.7 高於 pKa 值，代表共軛鹼濃度大於弱酸濃度之情況，與本題等莫耳數反應後之 半中和點 條件不符。
Learning Tip
"本題考點為 緩衝溶液 pH 計算 與 半中和點 概念。當弱酸與強鹼反應至酸與共軛鹼濃度相等時，pH 恆等於 pKa。常見陷阱為誤用初始酸濃度直接計算 pH，而忽略中和反應後形成之緩衝體系。於 無機物檢驗 實務中，準確掌握 pH 調控為樣品前處理與滴定分析之關鍵步驟。"
學員答題分佈
①3.00%
②3.70%
③4.70%
④5.70%
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！
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