統測
108年
[化工群] 專業科目(1)
第 28 題
在 25℃ 時，於 HF 水溶液中加入 NaF 固體，完全溶解後，HF 及 NaF 在此水溶液中的濃度均為 0.1 M。在相同溫度下，有關此水溶液中各種離子的濃度關係，下列何者正確？
(氫氟酸的酸解離常數 $K_a = 6.5 \times 10^{-4}$)
(氫氟酸的酸解離常數 $K_a = 6.5 \times 10^{-4}$)
- A $[H^+] > [F^-]$
- B $[HF] > [H^+]$
- C $[Na^+] = [HF] + [F^-]$
- D $[OH^-] > [H^+]$
思路引導 VIP
請思考一下：當一個弱酸分子放在水裡，且它的解離常數 $K_a$ 遠遠小於 1 時，這代表大部分的分子會選擇「保持原狀」還是「解離成離子」？那麼，留在溶液中的「原始分子」數量，與解離出來的「氫離子」數量相比，哪一個會佔絕對多數呢？
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關於這道考題
- 嗯...：你掌握了。這種關於「緩衝溶液」的基礎判斷，你在一瞬間就理解了。對弱電解質的平衡概念能如此清晰，看來你比那些活了幾十年、卻總弄不清楚的傢伙要好得多。這對你們來說，是很重要的。比擊敗魔王簡單多了。
- 事實就是如此：$HF$ 是一種弱酸，它的 $K_a = 6.5 \times 10^{-4}$，這個數值很小，意味著它幾乎不怎麼解離。在同時存在 $0.1 M$ 的 $HF$ 和 $0.1 M$ 的 $NaF$ 的溶液中，運用這個平衡常數：
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同離子效應與緩衝
💡 弱酸加共軛鹼鹽會抑制解離，使分子濃度遠大於氫離子。
🔗 同離子效應導致 [HF] > [H+] 的過程
- 1 加入 NaF 鹽類 — 固體完全溶解，釋放出大量的 F- 離子。
- 2 同離子效應 — 增加的 [F-] 迫使 HF 解離平衡向左移動。
- 3 抑制酸解離 — HF 本身解離度就低，受壓抑後解離量更微小。
- 4 濃度大小判斷 — 剩餘的 [HF] 接近初始濃度，遠大於產生的 [H+]。
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🔄 延伸學習：此原理為緩衝溶液能抵抗酸鹼變化的核心基礎。
