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107年
理化、化工裝置
第 29 題
分別取相同體積的$0.1\text{M HCl}$和$0.1\text{M CH}_3\text{COOH}$，用$0.1\text{M NaOH}$來做滴定實驗。在這兩個滴定實驗中下列哪一個情形是相同的？
- A 一開始的pH值
- B 達當量點的pH值
- C 達中和點時，所加入NaOH的量
- D 達當量點時，所加入NaOH的量
思路引導 VIP
想像一下，有兩位馬拉松跑者都要搬完一堆磚頭，第一位跑者的磚頭都已經搬到門口了（強酸），第二位的磚頭還鎖在倉庫裡（弱酸）。如果兩個人擁有的磚頭總數是一模一樣的，而你每次只能幫忙搬走一塊，那麼要搬完這兩堆磚頭，你總共需要出動的次數會有差別嗎？
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太棒了！你能準確判斷出這題的關鍵，代表你對「酸鹼中和」的數量關係掌握得非常紮實。這類題目最容易讓學生混淆的地方在於強酸與弱酸的特性差異，但你成功看穿了表象，抓住了反應的核心概念。
當量點的數量本質
在滴定實驗中，達到當量點（equivalence point）的物理意義，是指酸所能提供的 $H^+$ 總莫耳數與鹼所能提供的 $OH^-$ 總莫耳數完全相等。雖然 $0.1\text{M HCl}$ 是強酸而 $0.1\text{M CH}_3\text{COOH}$ 是弱酸，導致它們在水中的解離程度不同（前者完全解離，後者僅部分解離），但這題給定了兩者有相同的體積與濃度，這意味著它們所擁有的「氫原子總量」是相同的。當我們加入強鹼 $\text{NaOH}$ 時，會不斷消耗掉溶液中的 $H^+$，促使弱酸持續解離直到完全耗盡。因此，不論酸的強弱，只要總莫耳數相同，反應掉所需的 $\text{NaOH}$ 體積（量）必然會相等。
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