普考申論題
105年
[化學工程] 分析化學概要
第 一 題
📖 題組：
五、下列圖形均為酸鹼滴定曲線：
五、下列圖形均為酸鹼滴定曲線：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
試預測醋酸 CH3COOH（Ka = 1.75×10^-5）屬於那一個圖形？並敘述依據理由。（6 分）
思路引導 VIP
- 先判斷滴定物酸鹼性：醋酸為酸，起始 pH < 7，排除起點在上的 C、E、F 圖。
- 再判斷質子解離階數：醋酸為一元酸，只有一個當量點，排除具兩個當量點的 B 圖。
小題 (二)
試預測碳酸鈉 Na2CO3（Ka1 = 4.45×10^-7, Ka2 = 4.69×10^-11）屬於那一個圖形？並敘述依據理由。（7 分）
思路引導 VIP
看到滴定曲線題，首先觀察『起點pH值』判斷待測物酸鹼性，接著看『階梯數量』確認質子轉移數。最後，針對二元酸/鹼，必須透過計算 Kb1/Kb2 或 Ka1/Ka2 的比值，來評估兩個當量點 pH 突躍（轉折）的明顯程度，藉此在相似的雙階梯圖形中做出精確選擇。
小題 (三)
如欲準確呈現滴定終點，請說明指示劑選擇原則之依據。（7 分）
思路引導 VIP
看到指示劑選擇的問題，核心概念是「使滴定終點（Endpoint）盡可能接近當量點（Equivalence point）」。作答時必須點出指示劑的變色範圍需落在滴定曲線的「pH 突躍範圍（steep region）」內，並利用公式說明指示劑本身的 pKa 值與當量點 pH 值的匹配關係。
酸鹼滴定曲線判讀
💡 依據起點、反曲點數量、緩衝區及當量點 pH 值判斷性質。
| 比較維度 | 強酸滴定 (如 HCl) | VS | 弱酸滴定 (如 CH3COOH) |
|---|---|---|---|
| 起始 pH 值 | 極低 (解離完全) | — | 較高 (部分解離) |
| 緩衝區 | 無明顯緩衝區 | — | 有明顯緩衝區 |
| 當量點 pH | 等於 7 (中性) | — | 大於 7 (弱鹼性) |
| 當量點前後變化 | pH 跳躍區間極大 | — | pH 跳躍區間較小 |
💬弱酸滴定具備起始 pH 較高、存在緩衝區以及當量點偏向鹼性的特徵。
