Q67.
以0.1M、20mL 的NaOH 與0.1M、30mL 的HCl 先行混合，後再稀釋至100mL，則溶液的pH 值為下列何者？
化工 · 丙級 · 分析化學 · Q67
難易度分析
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本題要求考生掌握酸鹼中和的定量分析，需依次完成莫耳數計算、過量成分判定以及最終體積稀釋後的濃度換算。由於涉及多個計算步驟且需正確應用 pH 定義，具有一定的綜合推論要求。
正確答案：①2
① 2:NaOH 為 0.1M×20mL = 2 mmol 的 OH⁻，HCl 為 0.1M×30mL = 3 mmol 的 H⁺，酸鹼中和後剩餘 1 mmol H⁺，稀釋至 100mL 後 [H⁺] = 0.01 M，故 pH = -log(0.01) = 2。
錯誤選項解析
- ② 7:pH = 7 代表中性溶液，但本題中 HCl 過量，溶液呈酸性而非中性，故不正確。
- ③ 10:pH = 10 為鹼性溶液，若誤認為 NaOH 過量才會得出此結果，但實際是 HCl 的體積較大，溶液應為酸性。
- ④ 12:pH = 12 為強鹼性，此錯誤可能來自完全忽略酸鹼中和反應，僅以 NaOH 單獨計算，與實際反應結果不符。
Learning Tip
"此類酸鹼中和計算題型的常考陷阱在於：必須先比較 H⁺ 與 OH⁻ 的莫耳數判斷何者過量，再計算剩餘離子濃度。注意稀釋前後莫耳數不變，但濃度會改變。實務上需熟記 pH = -log[H⁺] 及 pH + pOH = 14（25°C）的關係，避免混淆酸性與鹼性的 pH 範圍。"
學員答題分佈
①20%
②70%
③100%
④120%
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！