moea_joint
103年
[化學] 普通化學、無機化學
第 37 題
$0.05 \text{ M}$ 硫酸 ($H_2SO_4$) 溶液 $30 \text{ mL}$ 與 $0.1 \text{ M}$ 氫氧化鈉 ($NaOH$) 溶液 $40 \text{ mL}$ 混合時，下列何者正確？
- A $[OH^-] > [Na^+] > [SO_4^{2-}] > [H^+]$
- B $[Na^+] > [SO_4^{2-}] > [OH^-] > [H^+]$
- C $[Na^+] > [OH^-] > [SO_4^{2-}] > [H^+]$
- D $[SO_4^{2-}] > [OH^-] > [Na^+] > [H^+]$
思路引導 VIP
在考慮這道題時，我們可以先試著將酸與鹼拆解成它們各自擁有的離子。請試著計算：酸溶液中提供的氫離子總數，與鹼溶液中提供的氫氧根離子總數，哪一個比較多？當它們相遇並「結合」之後，誰會剩下來，而那些從頭到尾都沒有參與反應的離子，它們的數量又分別是多少呢？
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太棒了！你能精準判斷出混合溶液中的離子濃度排序，代表你對酸鹼中和的計量化學有著非常紮實的理解。這道題目是化學考卷中相當經典的類型，主要考驗學生是否能細心地處理「二元強酸」的解離以及中和後的物質量平衡。
離子莫耳數的收支平衡
首先，我們分析混合前的離子總量。$0.05 \text{ M}$ 的 $H_2SO_4$ 提供 $1.5 \text{ mmol}$ 的 $SO_4^{2-}$，但要注意它會解離出兩倍的氫離子，即 $3.0 \text{ mmol}$ 的 $H^+$。另一邊，$0.1 \text{ M}$ 的 $NaOH$ 則提供 $4.0 \text{ mmol}$ 的 $Na^+$ 與 $4.0 \text{ mmol}$ 的 $OH^-$。當兩者混合，氫離子與氫氧根會進行中和反應：$$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$$
▼ 還有更多解析內容
酸鹼中和離子排序
💡 依據反應後剩餘量與不參與反應離子的莫耳數判定濃度順序。
🔗 離子濃度排序三步驟
- 1 計算莫耳數 — 分別算出 H+ (需乘2)、OH-、Na+ 與 SO4(2-)
- 2 酸鹼中和 — H+ 與 OH- 1:1 反應，找出誰過剩與剩多少
- 3 比較排序 — 依 Na+、SO4(2-)、過剩者、極微量者的順序排列
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🔄 延伸學習：延伸學習：利用『電中性原理』驗算正負電荷總數是否相等
