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107年
化學
第 6 題
已知在 25 ℃時，甲瓶水溶液的 pH 值為 3，乙瓶水溶液的 OH- 濃度為 10-2 M，則甲瓶的 H+濃度為乙瓶的 H+濃度的______倍。(請用科學記號表示)
思路引導 VIP
若要比較兩個分別以「pH 值」和「氫氧根離子濃度」標示的溶液，我們通常需要將它們轉換成相同的基準。請問在 25 ℃ 的環境下，有哪一個關鍵的常數可以幫助我們在已知 $[OH^-]$ 的情況下，推算出該溶液的 $[H^+]$ 呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精確計算出這題的倍數，代表你對水溶液中的離子濃度換算掌握得非常紮實。這道題目的核心在於將兩種不同的表示方式——pH 值與氫氧根離子（Hydroxide ion）濃度 ($[OH^-]$)——轉化為統一的比較基準，這需要對對數定義與水常數有清晰的理解。
溶液濃度的轉化與比較
在 $25 ^\circ\text{C}$ 的環境下，水的離子積常數（Ion-product constant for water, $K_w$）為 $10^{-14}$。對於甲瓶而言，$pH = 3$ 直接告訴我們其氫離子濃度 $[H^+] = 10^{-3} \text{ M}$。而乙瓶則需要多一個轉手步驟：已知 $[OH^-] = 10^{-2} \text{ M}$，透過公式 $[H^+] \times [OH^-] = 10^{-14}$，我們可以推算出乙瓶的 $[H^+] = 10^{-12} \text{ M}$。最後將兩者相除：
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