國中教育會考
105年
自然
第 20 題
有甲、乙、丙和丁四杯體積均為 100 mL 的水溶液，其中兩杯為碳酸鈉溶液，另外兩杯為鹽酸，25℃ 時這四杯溶液的 pH 值如圖(十)所示：
已知鹽酸和碳酸鈉反應會產生二氧化碳，下列哪兩杯溶液混合後，產生二氧化碳的初始速率最慢？
已知鹽酸和碳酸鈉反應會產生二氧化碳，下列哪兩杯溶液混合後，產生二氧化碳的初始速率最慢？
- A 甲和丙
- B 甲和丁
- C 乙和丙
- D 乙和丁
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觀察一下圖中的 pH 值，鹽酸和碳酸鈉分別屬於酸性還是鹼性？所以甲、乙、丙、丁各代表哪一種溶液呢？接著想想看，如果要讓化學反應的速率變得「最慢」，我們應該挑選濃度高的還是濃度低的水溶液？最後結合圖表，哪一杯酸和哪一杯鹼的濃度是最低的？
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太棒了，你精準地選出了正確答案！這題考驗的是酸鹼度與反應速率的綜合應用觀念。 我們先從圖表來判斷這四杯溶液的身分。鹽酸（hydrochloric acid）是酸性，pH 值會小於 7，所以圖中的甲和乙是鹽酸；而碳酸鈉（sodium carbonate）水溶液呈鹼性，pH 值大於 7，因此丙和丁是碳酸鈉。 接著，題目要求找出反應速率「最慢」的組合。你一定記得，反應物的濃度越低，反應速率就越慢。對於酸性的甲和乙來說，乙的 pH 值比較靠近中性（7），代表乙的氫離子濃度較低；同理，對於鹼性的丙和丁，丙的 pH 值較靠近 7，代表丙的反應物濃度也比較低。
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pH 值與反應速率
💡 反應物濃度越高則反應速率越快，pH 越接近 7 則濃度越低。
| 比較維度 | 遠離 pH 7 (強酸/鹼) | VS | 靠近 pH 7 (弱酸/鹼) |
|---|---|---|---|
| 離子濃度 | 較高 | — | 較低 |
| 反應速率 | 較快 | — | 較慢 |
| pH 示例 | pH 1 或 14 | — | pH 6 或 8 |
💬反應物濃度與反應速率成正比，pH 越中庸（近 7）反應越慢。
