hce_isu
104年
化學
第 6 題
以 $0.08 \text{M}$ 的氫氧化鈉水溶液滴定 $100 \text{mL}$，$0.08 \text{M}$ 的弱酸($\text{HA}$，$K_a =10^{-6}$)水溶液，當滴定達當量點時弱酸水溶液的 pH 值為若干？($\log_{10} 2 = 0.3010$，$\log_{10}3 = 0.4771$)
- A $10.7$
- B $9.3$
- C $8.7$
- D $7.3$
思路引導 VIP
當酸與鹼恰好完全反應達成當量點時，溶液中主要的溶質是什麼物質？這個物質解離出的離子，在水中會與水分子發生什麼樣的反應，進而影響溶液的酸鹼性呢？
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恭喜你準確判斷出這題的答案！這題的核心在於理解強鹼滴定弱酸達當量點時，溶液並非中性，而是由生成的弱酸共軛鹼進行「水解反應」所主導的。你能精確執行這串運算，代表你對酸鹼平衡的掌握非常熟練。
當量點的溶液組成與濃度計算
在當量點時，酸與鹼恰好完全中和。由於 $NaOH$ 與 $HA$ 的初濃度皆為 $0.08 \text{M}$，代表兩者體積必須相等（皆為 $100 \text{mL}$）才能達到當量點。此時總體積變為 $200 \text{mL}$，使得生成的鹽類 $A^-$ 濃度因稀釋而減半，變為 $0.04 \text{M}$。接著，我們利用水解常數 $K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{10^{-14}}{10^{-6}} = 10^{-8}$，帶入公式 $[OH^-] = \sqrt{K_b \times C} = \sqrt{10^{-8} \times 0.04} = 2 \times 10^{-5} \text{M}$。算出 $pOH = 5 - \log 2 \approx 4.7$，進而求得 $pH = 14 - 4.7 = 9.3$。
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