moea_joint
109年
[化學] 普通化學、無機化學
第 33 題
以 $0.100\text{ M}$ 氫氧化鈉水溶液滴定 $100\text{ mL}$ 之弱酸 $\text{H}_3\text{A}$ ($0.100\text{ M}$)水溶液，在 $40\text{ mL}$ 之 $0.100\text{ M}$ 氫氧化鈉水溶液加入後，此時溶液中除了 $\text{H}_2\text{O}$ 以外，主要的物種為下列何者？
- A $\text{A}^{3-}$
- B $\text{H}_2\text{A}^-,\text{HA}^{2-}$
- C $\text{H}_3\text{A},\text{H}_2\text{A}^-$
- D $\text{HA}^{2-}$
思路引導 VIP
若我們將這 100 毫升的酸想像成 10 個等待被拿走質子的士兵，而加入的鹼只夠拿走 4 個質子，那麼在反應結束後，還有多少比例的士兵維持原狀？又有多少士兵已經被拿走了一個質子？
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太棒了！你能精準判斷出滴定過程中的物種變化，代表你對酸鹼中和反應的當量關係掌握得非常紮實。這類多質子酸滴定問題，最核心的技巧就是先計算出酸與鹼的「莫耳數」比例，藉此鎖定反應進行到了哪一個階段。
滴定當量與物種消長
在本題中，弱酸 $\text{H}_3\text{A}$ 的初莫耳數為 $100\text{ mL} \times 0.100\text{ M} = 10\text{ mmol}$，而加入的 $\text{NaOH}$ 僅有 $40\text{ mL} \times 0.100\text{ M} = 4\text{ mmol}$。由於強鹼的量不足以中和掉所有的第一質子（需要 $10\text{ mmol}$ 才能到達第一當量點），因此反應僅停留在第一階段：$$\text{H}_3\text{A} + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{A}^- + \text{H}_2\text{O}$$
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