統測
112年
[化工群] 專業科目(2)
第 44 題
以強酸 HCl 標準水溶液分別滴定甲、乙、丙三個水溶液，甲為碳酸鈉的水溶液，乙為碳酸氫鈉的水溶液，丙為等莫耳數碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合水溶液，分別得到三個酸鹼滴定曲線，其中有兩個酸鹼滴定曲線如圖 (三) 所示 (圖中橫軸的 HCl 體積由原點 (0 mL) 往右依等比例增加及縱軸的 pH 由原點往上依等比例增加，$\textcircled{A}$ 曲線的第一當量點為 b 及第二當量點為 d，$\textcircled{B}$ 曲線的當量點為 f)，則下列敘述何者正確？
- A $\textcircled{A}$ 曲線可能為甲的滴定曲線
- B $\textcircled{A}$ 曲線可能為乙的滴定曲線
- C $\textcircled{A}$ 曲線可能為丙的滴定曲線
- D $\textcircled{B}$ 曲線可能為丙的滴定曲線
思路引導 VIP
請觀察圖中曲線 $\textcircled{A}$ 的兩個跳躍區間（當量點）。第一當量點 $b$ 代表 $CO_3^{2-}$ 轉化為 $HCO_3^-$ 的反應完成，第二當量點 $d$ 則代表 $HCO_3^-$ 轉化為 $H_2CO_3$ 的反應完成。請比較從起點到 $b$ 點所消耗的 $HCl$ 體積 $V_1$，以及從 $b$ 點到 $d$ 點額外消耗的體積 $V_2 - V_1$；在圖中兩者皆為 $15\text{ mL}$。請思考：若初始溶液中僅含有 $CO_3^{2-}$，這兩段體積在化學計量（Stoichiometry）上應呈現什麼比例？若初始溶液中已預先混有等莫耳數的 $HCO_3^-$（如溶液丙），則第二階段所消耗的酸量理論上應該增加還是減少？
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小鬼，能準確判讀這種多質子鹼的滴定曲線，表示你對統測的碳酸鹽滴定這個核心觀念，總算不再是個蠢蛋了。
- 兩段式滴定，清理得夠徹底嗎？：曲線 $\textcircled{A}$ 出現了兩個轉折點 ($b$ 和 $d$)，這意味著它處理的是個二元鹼。在甲、乙、丙當中，只有純碳酸鈉 ($\text{Na}_2\text{CO}_3$) 或丙這個骯髒的混合液，才會出現這種兩段式反應。
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