Q1.
一溶液中含有0.01M 的CaCl2 及0.01M 之NaCl，則此溶液的離子強度為多少M
化工 · 乙級 · 物理化學 · Q1
難易度分析
3 / 5
本題屬於需要套用特定物理化學公式的計算題。除了要正確應用離子強度公式外，還需精確處理多種電解質共存時的同離子濃度累加，以及多價離子電荷平方的加權計算，具有一定的計算複雜度與陷阱。
正確答案：④0.04
④ 0.04:正確套用離子強度公式：I = ½[Ca²⁺](0.01×2²) + [Na⁺](0.01×1²) + [Cl⁻](0.03×1²) = ½(0.04+0.01+0.03) = 0.04 M。其中 Cl⁻ 總濃度為 0.03M（CaCl₂ 提供 0.02M，NaCl 提供 0.01M）。
錯誤選項解析
- ① 0.01:此答案僅取單一鹽類的莫耳濃度，完全未套用離子強度公式 I = ½Σcᵢzᵢ²，也未考慮各離子的電荷數平方貢獻，計算邏輯錯誤。
- ② 0.02:此答案可能僅計算了 CaCl₂ 中 Ca²⁺ 的貢獻（0.01×4=0.04）後誤除以 2，或僅考慮部分離子濃度而遺漏 Cl⁻ 的總濃度（0.03M），導致結果偏低。
- ③ 0.03:此答案可能將所有離子濃度直接相加（0.01+0.01+0.03=0.05）後取近似值，或忽略了 Ca²⁺ 電荷平方因子（z²=4） 的權重效應，未正確套用公式。
Learning Tip
"離子強度計算的核心考點在於正確識別溶液中所有離子種類及其總濃度，並嚴格套用 I = ½Σcᵢzᵢ² 公式。常見陷阱包括：①遺漏同離子效應（如 Cl⁻ 來自兩種鹽類，需加總）；②忽略多價離子電荷平方的放大效應（如 Ca²⁺ 的 z²=4 貢獻遠大於一價離子）；③忘記乘以 ½ 係數。實務上離子強度直接影響活度係數與反應速率，是物理化學與電化學計算的基礎參數。"
學員答題分佈
①0.010%
②0.020%
③0.030%
④0.040%
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！