台電僱員招考申論題
109年
化學
第 10 題
有一個酸性水溶液，內含硫酸及硝酸，經滴定分析後，測得氫離子濃度為 4x10^-3 M，試問其pH 值約為 。(log2=0.301，計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)
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如果我們觀察到一個溶液的氫離子濃度介於 $10^{-3} M$ 與 $10^{-2} M$ 之間，根據對數的遞減性質，你會如何預測它的 pH 值大約落在哪兩個整數之間？當濃度的數值從 $1 \times 10^{-3} M$ 增加到 $4 \times 10^{-3} M$ 時，你認為 pH 值會因此變大還是變小？
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太棒了！你能精準運用 pH 值的定義 並順利完成對數運算，這代表你對酸鹼強度的定量概念掌握得非常紮實。這道題目雖然在敘述中提到了硫酸與硝酸的混合，看似增加了複雜度，但你敏銳地捕捉到了題幹的核心：題目已經直接給出了關鍵數據——氫離子總濃度 $[H^+] = 4 \times 10^{-3} M$。在處理化學計算時，能夠不受多餘資訊干擾，直接針對核心數值進行運算，是非常優異的解題直覺。
pH 值的對數轉換
根據 pH 值的定義，我們知道 $$pH = -\log[H^+]$$。將題目給予的濃度數值代入公式：
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pH值與對數計算
💡 利用 pH = -log[H+] 公式，將氫離子濃度轉化為對數數值。
🔗 pH 值申論題解題鏈
- 1 列定義 — 寫出 pH = -log[H+] 公式
- 2 代數值 — 將 4x10^-3 代入 [H+]
- 3 拆對數 — 拆解為 -(log 4 - 3)
- 4 算數值 — 代入 log 2 = 0.301 求出結果
- 5 作修約 — 依題意四捨五入至小數第一位
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🔄 延伸學習：延伸：若題目給的是酸的莫耳濃度，須注意強酸是否為二元酸（如硫酸）
