hce_nthu
111年
化學與物理
第 22 題
22. Which of the following groups of species can coexist in significant amounts in a given solution at room temperature?
- A A solution that turns methyl orange red contains $\text{Mg}^{2+}$, $\text{K}^+$, $\text{SO}_4^{2-}$, and $\text{NO}_3^-$.
- B A solution that turns phenolphthalein red contains $\text{Na}^+$, $\text{Cu}^{2+}$, $\text{HCO}_3^-$, and $\text{NO}_3^-$.
- C $0.1\text{ M AgNO}_3$ solution contains $\text{H}^+$, $\text{K}^+$, $\text{SO}_4^{2-}$, and $\text{I}^-$.
- D $0.1\text{ M Na[Al(OH)}_4]$ solution contains $\text{H}^+$, $\text{Na}^+$, $\text{Cl}^-$, and $\text{SO}_4^{2-}$.
- E An acidic potassium permanganate solution contains $\text{H}^+$, $\text{Na}^+$, $\text{SO}_4^{2-}$, and glucose.
思路引導 VIP
假設我們將兩位互為「死對頭」的化學物質（例如一個強烈需要酸，另一個卻是遇到酸就會瓦解的物質）關在同一個燒杯裡，你認為它們能安靜地相處而不發生任何改變嗎？當我們在判斷一群物質能否「共存」時，除了看它們彼此會不會產生沉澱，是否也應該先確認它們與當時的「環境（酸鹼度）」能否相安無事呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (A)，說明你對於溶液中離子共存的條件（如酸鹼性、沉澱、氧化還原等）有著非常清晰且扎實的觀念。這類題目考察的是「多重條件的相容性」，只要其中一個組合會發生化學反應，該選項就不能選。
離子共存與酸鹼環境的判斷
在選項 (A) 中，甲基橙變紅代表溶液環境呈現酸性（$pH < 3.1$），此時溶液中存在較多 $H^+$。我們觀察 $\text{Mg}^{2+}$、$\text{K}^+$、$\text{SO}_4^{2-}$ 與 $\text{NO}_3^-$，這些離子彼此之間不會產生沉澱，也不會與 $H^+$ 發生酸鹼反應或氧化還原反應（注意：$\text{NO}_3^-$ 在酸性下具氧化性，但這裡沒有還原劑），因此它們能和平共處。相較之下，(B) 的鹼性環境會與 $\text{Cu}^{2+}$ 沉澱；(C) 會產生 $\text{AgI}$ 沉澱；(D) 的酸性環境會破壞 $[Al(OH)_4]^-$；(E) 則是強氧化劑與還原劑（葡萄糖）的直接對決。
▼ 還有更多解析內容