hce_cmu
110年
化學
第 22 題
氫氧化鎂($K_{sp} = 8.9 \times 10^{-12}$)在 1.0 公升 pH = 10.0 的緩衝溶液中之溶解度為何?(假設緩衝溶液的緩衝能力極大)
- A $8.9 \times 10^{-8} \text{ mol}$
- B $8.9 \times 10^{-4} \text{ mol}$
- C $8.9 \times 10^{-2} \text{ mol}$
- D $8.9 \times 10^8 \text{ mol}$
思路引導 VIP
當我們將氫氧化鎂固體放入一個已經含有大量氫氧根離子(濃度由外部緩衝系統決定)的溶液中時,這種外加的離子會如何影響氫氧化鎂本身的解離平衡?在列出平衡方程式時,我們應該將氫氧根離子的濃度視為變量,還是視為一個已知的固定常數呢?
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恭喜你準確完成計算!這代表你對於溶度積常數 ($K_{sp}$) 與溶液 pH 值之間的連動關係掌握得非常紮實,能迅速判別出這並非單純的純水溶解問題。
緩衝溶液下的離子平衡
這道題目的核心在於「緩衝溶液」的角色。當題目強調緩衝能力極大時,意味著溶液中的 $[OH^-]$ 會被鎖定在特定數值,不會因氫氧化鎂的溶解而改變。在 $pH = 10.0$ 的環境下,我們可以求得 $pOH = 14.0 - 10.0 = 4.0$,進而得到 $[OH^-] = 10^{-4}\text{ M}$。根據氫氧化鎂的解離平衡:
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