高考申論題
105年
[環境檢驗] 分析化學
第 三 題
📖 題組：
計算下列溶液之 pH 值。草酸 HOOCCOOH Ka1 = 5.6×10⁻², Ka2 = 5.42×10⁻⁵。 (一) 0.010 M HOOCCOOH （8 分） (二) 0.010 M HOOCCOONa（8 分） (三) 一溶液含有 0.0100 M HOOCCOOH 及 0.0200 M NaOOCCOONa（8 分）
計算下列溶液之 pH 值。草酸 HOOCCOOH Ka1 = 5.6×10⁻², Ka2 = 5.42×10⁻⁵。 (一) 0.010 M HOOCCOOH （8 分） (二) 0.010 M HOOCCOONa（8 分） (三) 一溶液含有 0.0100 M HOOCCOOH 及 0.0200 M NaOOCCOONa（8 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
0.0100M HOOCCOOH 及 0.0200 M NaOOCCOONa（8 分）
思路引導 VIP
看到混合多質子弱酸與其共軛鹼的鹽類，第一步必須先寫出「歸中反應」判斷反應方向，因平衡常數大，優先以完全反應計算出各物種的初始濃度。接著先以緩衝溶液公式求得近似 pH 值，最後務必利用物料平衡(MB)與電荷平衡(CB)進行嚴謹修正，這是展現分析化學專業與確保高分的關鍵。
小題 (一)
0.010 M HOOCCOOH （8 分）
思路引導 VIP
遇到雙質子酸的 pH 計算，首要步驟是比較 Ka1 與 Ka2，兩者相差超過 10³ 倍時通常可當作單質子酸處理。本題的陷阱在於酸的初濃度 (C = 0.010 M) 甚至小於 Ka1 (0.056)，代表解離度極大，絕不可使用 [H⁺] = √(C·Ka) 的簡化公式，必須嚴謹地列出並解一元二次方程式。
小題 (二)
0.010 M HOOCCOONa（8 分）
思路引導 VIP
看到兩性離子（Ampholyte）鹽類（如 HOOCCOONa），首要任務是寫出兩性物質的精確 [H⁺] 公式。接著必須檢查濃度 C 是否遠大於 Ka1：本題 C = 0.010 M 甚至小於 Ka1 = 0.056 M，因此分母的 Ka1 絕對不可省略，切忌盲目套用簡化公式 [H⁺] = √(Ka1×Ka2) 導致重大計算錯誤。