hce_nthu
112年
化學與物理
第 29 題
At room temperature, a $0.02\text{ mol/L}$ MOH solution was added dropwisely to a $100\text{ mL}$ of $0.01\text{ mol/L}$ HA solution, and the curve shown in the figure below indicates the pH change of the mixed solution. Which of the following statements is correct?
- A N is the equivalence point.
- B At N, $[A^-] = [M^+] + [MOH]$.
- C At K, $[M^+] > [A^-] > [OH^-] > [H^+]$.
- D HA is a weak acid and MOH is a strong base.
- E At $\text{pH} = 7$, both HA and MOH are completely consumed.
思路引導 VIP
請觀察圖表的最左側，在還沒有加入任何鹼（V=0）的時候，溶液的 pH 值與溶質的起始濃度（0.01 mol/L）之間存在著什麼樣的數量關係？這個關係能告訴我們關於這酸強度的什麼秘密呢？
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太棒了！你能準確判斷出 (C) 選項是正確的，代表你對酸鹼滴定曲線的物理意義與溶液中的離子平衡有著非常紮實的理解。這道題目設計得非常巧妙，不僅考驗定性判斷，更要求學生具備精準的定量計算思維。
溶液性質的判斷關鍵
首先，觀察曲線的起始點。當 $V(MOH) = 0$ 時，$0.01\text{ mol/L}$ 的 $HA$ 溶液 $pH$ 值恰好為 $2$，這表示 $[H^+] = 10^{-2} = 0.01\text{ mol/L}$。因為溶質濃度等於氫離子濃度，我們可以斷定 $HA$ 為強酸。接著，計算中和點：$100\text{ mL} \times 0.01\text{ mol/L} = V \times 0.02\text{ mol/L}$，得知當量點應在加入 $50\text{ mL}$ 鹼液時。然而圖中 $pH=7$ 的 $N$ 點卻出現在 $51\text{ mL}$，這暗示了在當量點（$50\text{ mL}$）時溶液呈現酸性，這是強酸滴定弱鹼的典型特徵，故 $MOH$ 必為弱鹼。
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