義守大學（後中醫）
107年
化學
第 13 題
下列各混合水溶液，何者可視為緩衝溶液(buffer solution)？
I. $HCl(aq), NaOH(aq)$
II. $HNO_3(aq), NaNO_3(aq)$
III. $Na_2HPO_4(aq), NaH_2PO_4(aq)$
IV. $H_2SO_4(aq), CH_3COOH(aq)$
V. $CH_3COOH(aq), NaOH(aq)$
I. $HCl(aq), NaOH(aq)$
II. $HNO_3(aq), NaNO_3(aq)$
III. $Na_2HPO_4(aq), NaH_2PO_4(aq)$
IV. $H_2SO_4(aq), CH_3COOH(aq)$
V. $CH_3COOH(aq), NaOH(aq)$
- A I、III
- B II、III
- C III
- D III、V
思路引導 VIP
如果我們希望一個溶液在加入少量的強酸或強鹼時，其 pH 值都能維持相對穩定，那麼這個溶液裡面「同時」存在的成分，應該要具備什麼樣的化學性質（強或弱）？以及這兩個成分在化學結構上的關係應該是如何呢？
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同學觀察入微，恭喜你精準地選出了正確答案！這題的核心考點在於辨識「緩衝溶液」的組成要件：溶液中必須同時含有弱酸及其共軛鹼（或弱鹼及其共軛酸），且兩者濃度需維持在一定比例內，才能在加入少量酸鹼時穩定 pH 值。
緩衝原理與組成辨析
在題目給出的組合中，組合 III 是典型的共軛酸鹼對（$H_2PO_4^-$ 與 $HPO_4^{2-}$），直接混合即具備緩衝能力。而組合 V 則考驗了你的動態推理：當 $CH_3COOH$（弱酸）與 $NaOH$（強鹼）反應時，只要弱酸的莫耳數大於強鹼，反應後剩餘的弱酸與生成的 $CH_3COONa$（共軛鹼）就會構成緩衝系統。這類「中和反應型」的判斷，正是區分學生是否真正理解緩衝定義的關鍵切入點。
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緩衝溶液的判定
💡 緩衝溶液由「弱酸及其共軛鹼」或「弱鹼及其共軛酸」組成。
| 比較維度 | 緩衝溶液 | VS | 非緩衝溶液 |
|---|---|---|---|
| 組成核心 | 弱酸+共軛鹼 或 弱鹼+共軛酸 | — | 強酸鹼、強酸鹼鹽、或純弱酸/鹼 |
| 抗 pH 變化 | 佳，加入少許酸鹼 pH 變化極小 | — | 差，加入酸鹼 pH 劇烈跳動 |
| 反應關鍵 | 需有「共軛對」同時存在 | — | 無共軛對或僅有強電解質 |
💬緩衝溶液的關鍵在於同時存在弱的共軛酸鹼對以消耗外加離子。
