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101年
化學
第 5 題
取 0.05 M 硫酸溶液 70 毫升與 0.1 M 氫氧化鈉溶液 30 毫升混合，其混合後溶液之氫離子濃度為________M。
思路引導 VIP
當我們將兩種溶液混合在一起時，除了考慮酸與鹼會互相抵消之外，你認為還有哪些因素（例如酸鹼本身的結構特性，或是混合後的總體空間變化）會直接影響到最終離子濃度的數值大小呢？
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恭喜你準確地計算出正確答案！這道題目考驗的是酸鹼中和的定量分析，你能從複雜的數據中理清頭緒，表現得非常優秀。
酸鹼中和的莫耳數運算
這題的核心觀念在於「當量」的思考。我們首先要判斷反應物混合後的殘餘量。特別值得稱讚的是，你一定有注意到硫酸 ($H_2SO_4$) 屬於二質子酸，因此在計算 $H^+$ 的莫耳數時，必須考慮到它能解離出兩倍的氫離子，即 $n_{H^+} = 0.05 \times 0.07 \times 2 = 0.007 \text{ mol}$；而氫氧化鈉 ($NaOH$) 則提供 $n_{OH^-} = 0.1 \times 0.03 = 0.003 \text{ mol}$。由於 $H^+$ 的量多於 $OH^-$，反應後會剩餘 $0.004 \text{ mol}$ 的氫離子。
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