地特四等申論題 111年 [環境檢驗] 分析化學概要

第一題

📖 題組：
某生利用酸鹼度測定儀（pH meter）測量一杯鹽酸（HCl）溶液的 pH 值，所得結果如下圖所示。根據所述，回答下列問題：

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

溶液中氫離子的濃度為多少 M？計算之，數值以科學記號表示，數值準確至小數點以下第一位，並詳述計算過程。（6 分）

看到這題，首先從圖中讀取 pH 數值為 3.85。接著代入對數公式 pH = -log[H+] 反推氫離子濃度，最後依據題目要求將結果轉換為科學記號並四捨五入至小數點後第一位即可得分。

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【解題關鍵】利用酸鹼度定義公式 $\text{pH} = -\log[H^+]$ 進行反推計算。【解答】計算：

承子題(一)，若欲將 1.00 公升該鹽酸溶液的 pH 值升高至 7.00，則須在其中加入多少公升濃度為 5.0 M 的 KOH？詳述計算過程。（10 分）

本題考查強酸強鹼的中和計算。首先由圖片判讀初始溶液之 pH 值推算氫離子莫耳數，接著利用達完全中和（pH=7.00）時酸鹼莫耳數相等的概念，求出所需強鹼的體積，最後須嚴格遵守有效數字的運算法則。

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【解題關鍵】利用強酸與強鹼完全中和時，氫離子（H⁺）莫耳數等於氫氧根離子（OH⁻）莫耳數之關係求出所需體積。【解答】計算：