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Q73.

100mL 0.2 M 的CH 3COOH(aq )與300mL 0.1 M 的CH 3COONa (aq )混合後,所得的水溶液中[H+]為若干M?(已知CH3COOH 之K a=1.8×10 -5)

化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機一般分析 · Q73

難易度分析

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題目考察緩衝液的濃度計算與Ka式應用,需先計算混合後的實際濃度,然後代入公式求[H+]。常見陷阱包括忽略稀釋效應或酸鹼濃度比錯置,故此題難度評為中等。

正確答案:①1.2×10-5

① 1.2×10-5:此為緩衝溶液計算,混合後醋酸濃度為 0.05 M,醋酸根濃度為 0.075 M,代入 Ka 表達式 [H⁺] = Ka × [酸]/[共軛鹼] = 1.8×10⁻⁵ × (0.05/0.075) = 1.2×10⁻⁵ M,計算正確。

錯誤選項解析

  • ② 2.4×10 -5:此數值錯誤,可能誤將體積或莫耳數計算錯誤,未正確考慮稀釋效應,導致酸鹼濃度比值算錯。
  • ③ 3.6×10-5:此數值錯誤,可能誤將酸與鹼的濃度比值倒置計算(0.075/0.05 而非 0.05/0.075),違反亨德森-哈塞爾巴赫方程式的正確比例關係。
  • ④ 4.8×10-5:此數值錯誤,可能完全未考慮混合後體積變化,直接使用原始濃度 0.2 M 與 0.1 M 進行計算,忽略稀釋後濃度應重新計算。
Learning Tip

"緩衝溶液的 [H⁺] 計算核心在於正確求出混合後各物種的實際濃度。常考陷阱包含:①忘記考慮稀釋效應(總體積改變導致濃度變化);②酸與共軛鹼的濃度比值顛倒;③混淆 Ka 與 pKa 的換算。實務上應先計算各物質的莫耳數,再除以總體積求得最終濃度,最後代入 Ka 表達式求解。"

學員答題分佈

①1.2×10-50%
②2.4×10 -50%
③3.6×10-50%
④4.8×10-50%

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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