第 一 題

本題考查滴定分析中標準溶液的標定。考生需說明為什麼 NaOH 溶液需要標定，以及 KHP 作為基標準物質的優點。NaOH 是一種不穩定的次級標準溶液，其濃度會受空氣中 CO2 和其他因素影響，因此需要用基標準物質（如 KHP）來校準。KHP 作為基標準物質，其優點包括純度高、穩定性好、分子量大、易於稱量等。時間分配約4-5分鐘。

本題是滴定法中標準溶液濃度計算的典型問題。解題思路：1. 利用 KHP 的質量和分子量計算 KHP 的莫耳數。2. 根據 KHP 與 NaOH 的化學計量關係（1:1），確定反應消耗的 NaOH 莫耳數。3. 利用 NaOH 的莫耳數和滴定體積，計算 NaOH 的莫耳濃度。務必確保每一步計算的單位正確，並注意有效數字。時間分配約5-7分鐘。

本題考查多元酸滴定終點的指示劑選擇。首先，考生需要理解 H2CO3 是一個二元酸，會有兩個滴定終點。第二個滴定終點對應的是 HCO3- 被 NaOH 滴定成 CO3^2- 的過程。因此，需要計算第二個滴定終點時溶液的 pH 值，然後根據 pH 選擇變色範圍最接近該 pH 值的指示劑。計算第二個滴定終點 pH 時，由於是緩衝區中點，可以利用 (pKa1 + pKa2)/2 的近似公式，或更嚴謹地考慮生成產物 CO3^2- 的水解來估算。但對於第二滴定點，嚴謹的做法是考慮HCO3-的兩性電解質性質，其pH ≈ (pKa1 + pKa2)/2。不過，更常見且適合第二等當點的pH估計是考慮它實際上是碳酸氫根被滴定到碳酸根的過程，此時溶液中主要成分是碳酸根，它是一個弱鹼，會水解。但對於第二等當點而言， pH = (pKa2 + pKa3)/2 (若考慮水解)。然而，對於多元酸的第二等當點，溶液主要組成為 A^2-。更通用的方法是考慮碳酸氫鈉(HCO3-)是兩性物質，其第二等當點pH值為 (pKa2 + pKw + log[CO3^2-])/2。最簡單的近似是考慮其為弱鹼 CO3^2- 的水解點，pH會較高。對於H2CO3/NaOH滴定，第一個等當點在HCO3-生成，pH ≈ (pKa1+pKa2)/2；第二個等當點在CO3^2-生成，此時主要物種是CO3^2-，它水解呈鹼性。所以 pH 值會較高，接近 pKa2 的共軛鹼水解的 pH 值，落在鹼性範圍。根據提供的 pKa 值，估計第二等當點的 pH 值會落在鹼性範圍，並與指示劑的變色範圍進行匹配。時間分配約10-12分鐘，需要詳細說明理由。