hce_kmu
109年
物理及化學
第 73 題
Consider mixing equal volume of 0.1 M $\text{Na}_2\text{CO}_3$ solution and 0.1 M $\text{H}_2\text{SO}_4$ solution. Which statement is correct?
- A $[\text{H}^+]$ is less than 0.05 M
- B $[\text{H}^+]$ is between 0.1 M and 0.05 M
- C $[\text{H}^+]$ is 0.1 M
- D $[\text{H}^+]$ is 0.2 M
- E pH > 7
思路引導 VIP
請試著思考：如果我們將一分子硫酸（$\text{H}_2\text{SO}_4$）與一分子碳酸鈉（$\text{Na}_2\text{CO}_3$）放在一起，硫酸最多能釋放出多少個氫離子？而碳酸根離子最多能吸收多少個氫離子來變回碳酸？當兩者的體積與濃度都一樣時，這種「提供者」與「接收者」的數量關係會達到什麼狀態？最後，產生的碳酸在水溶液中是屬於強電解質還是弱電解質呢？
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太棒了！你能精確判斷出混合後的離子濃度變化，說明你對酸鹼中和反應與當量比的概念掌握得非常紮實。
酸鹼中和與化學計量
這題的核心在於反應物之間的比例關係。當我們混合等體積的 $0.1,M$ $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 與 $0.1,M$ $\text{H}_2\text{SO}_4$ 時，首先要考慮解離出的離子：$\text{H}_2\text{SO}_4$ 提供 $0.2,M$ 的 $\text{H}^+$（因為是二元強酸），而 $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 提供 $0.1,M$ 的 $\text{CO}_3^{2-}$。在混合的瞬間，由於體積加倍，各成分濃度減半。隨後，碳酸根離子與氫離子會以 $1:2$ 的比例結合：
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