地特四等申論題
105年
[環保技術] 環境化學概要
第 一 題
在 25℃，一公升溶液中醋酸濃度是 0.01 M。請問此時溶液 pH 值是多少？若加入濃度 1.0 M 醋酸鈉溶液 10 mL。請問最後溶液 pH 值是多少？已知醋酸在 25℃解離常數（Ksp）是 1.8×10-5。（30 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
遇到此類水質化學題，首先應辨別溶液系統的變化。第一階段是單純的弱酸（醋酸）水溶液解離，利用酸解離常數（Ka）公式與濃度近似法即可求得 pH 值；第二階段加入強電解質醋酸鈉（提供共軛鹼），溶液轉變為『緩衝溶液（Buffer Solution）』，此時應立刻聯想到 Henderson-Hasselbalch 方程式進行快速求解。此外，需注意題目中將醋酸的酸解離常數誤植為「Ksp（溶度積）」，實則應為「Ka」，解題時可順帶釐清此觀念展現專業度。
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【解題關鍵】第一步應用弱酸解離平衡常數（Ka）求氫離子濃度；第二步應用 Henderson-Hasselbalch 方程式計算緩衝溶液之 pH 值。 【解答】 ※ 觀念釐清： 題目所給予之醋酸解離常數標示為 $K_{sp}$（溶度積常數）係屬筆誤，醋酸為弱酸，其酸解離常數應標示為 $K_a = 1.8 \times 10^{-5}$。
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弱酸解離與緩衝溶液
💡 掌握弱酸解離平衡計算與 Henderson-Hasselbalch 緩衝公式應用。
🔗 酸鹼平衡解題步驟鏈
- 1 弱酸解離平衡 — 依 Ka 與初濃度列平衡表，檢核是否可使用近似公式求 [H+]。
- 2 緩衝成份計量 — 計算混合後弱酸 (HA) 與共軛鹼 (A-) 的最終莫耳數。
- 3 公式代入求值 — 使用 HH 方程式結合 pKa，代入鹼/酸莫耳數比得出最終 pH。
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🔄 延伸學習：延伸學習：當弱酸與共軛鹼莫耳數相等時，溶液 pH 值恰等於 pKa。
