hce_cmu
105年
化學
第 23 題
下列等體積的混合溶液中，何者為酸性緩衝溶液 (buffered solution)？
- A $0.10 \text{ M } HCl + 0.10 \text{ M } NaOH$
- B $0.10 \text{ M } HCl + 0.10 \text{ M } NaCl$
- C $0.10 \text{ M } HCO_2H + 0.10 \text{ M } NaHCO_2$
- D $0.10 \text{ M } NH_3 + 0.10 \text{ M } NH_4Cl$
- E $0.10 \text{ M } Na_2HPO_4 + 0.10 \text{ M } Na_3PO_4$
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若要維持一個溶液的 pH 值在酸性範圍內（pH < 7）且具備抗變動能力，你會傾向選擇「強酸」還是「弱酸」作為主體？此外，為了讓這個系統能同時應對外來的酸和鹼，我們還需要額外加入什麼樣性質的物質來與它配對呢？
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太棒了！你能精準選出 (C)，代表你對於緩衝溶液的組成定義有非常紮實的理解。這類題目在化學平衡單元中極具鑑別度，重點在於區分「能否組成緩衝體系」以及「該體系的酸鹼性」。
緩衝溶液的組成核心
一個有效的酸性緩衝溶液，必須由弱酸 (Weak Acid) 與其共軛鹼鹽 (Conjugate Base) 組成。在選項 (C) 中，$HCO_2H$（甲酸）是弱酸，而 $NaHCO_2$（甲酸鈉）解離出的 $HCO_2^-$ 則是其共軛鹼。當兩者以等莫耳數混合時，系統能同時抵禦酸與鹼的衝擊，且因甲酸的 $K_a$ 遠大於 $K_w$，溶液環境會呈現酸性。反觀 (D) 與 (E)，雖然它們也具備緩衝能力，但 (D) 是由弱鹼與共軛酸組成，(E) 的磷酸根系統鹼性過強，兩者皆屬於「鹼性」緩衝溶液。
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