普考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學概要
第 一 題
📖 題組：
請計算下列溶液的pH值。
請計算下列溶液的pH值。
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
濃度為2.0 M 的HCl溶液。(6分)
思路引導 VIP
本題是計算強酸溶液的 pH 值。考生需辨識出 HCl 是一種強酸，在水中會完全解離。因此，溶液中的 [H+] 濃度將直接等於 HCl 的初始濃度。然後應用 pH 的定義公式 (pH = -log[H+]) 進行計算。此為基本題型，應迅速作答，確保計算的正確性。時間分配約3-5分鐘。
小題 (二)
濃度為0.01 M 的NaOCl溶液。(NaOCl 的Kb=3.3x10-7)(7分)
思路引導 VIP
本題是計算弱鹼溶液的 pH 值。考生需辨識出 NaOCl 是一個鹽類，其酸根離子 OCl- 會水解產生 OH-，因此它是一個弱鹼。題目已給出 OCl- 的 Kb 值（實際上題目寫 NaOCl 的 Kb，但應指其共軛鹼 OCl- 的 Kb）。解題步驟：1. 寫出 OCl- 的水解反應方程式。2. 建立 ICE 表（Initial, Change, Equilibrium）來計算 [OH-]。3. 使用 Kb 表达式求解 [OH-]。4. 從 [OH-] 計算 pOH。5. 最後利用 pH + pOH = 14 得到 pH 值。此為弱鹼水解的典型計算，注意平衡常數的運用和簡化假設的條件。時間分配約8-10分鐘。
小題 (三)
混合溶液含有0.30 M 的甲酸(HCOOH)及0.50M的甲酸鈉(HCOONa)。(HCOOH 的 Ka = 1.8x10-4)(7分)
思路引導 VIP
本題是計算緩衝溶液的 pH 值。考生需辨識出甲酸 (HCOOH) 是弱酸，甲酸鈉 (HCOONa) 是其共軛鹼（HCOO-），兩者共同存在於溶液中構成緩衝系統。因此，應直接使用 Henderson-Hasselbalch 方程式來計算 pH 值。解題步驟：1. 寫出緩衝對的平衡方程式。2. 識別弱酸濃度和共軛鹼濃度。3. 代入 Henderson-Hasselbalch 方程式 (pH = pKa + log([共軛鹼]/[弱酸]))。首先計算 pKa。此為緩衝溶液的標準題型，考驗對公式的理解和運用。時間分配約6-8分鐘。