hce_nthu
113年
化學與物理
第 26 題
At $25^{\circ}\text{C}$, $10\text{ volumes}$ of a strong acid solution of $\text{pH} = m$ is mixed with $1\text{ volume}$ of a strong alkali solution of $\text{pH} = n$ and the resulting solution is neutral. What is the relationship between the $\text{pH}$ of the strong acid and the $\text{pH}$ of the strong alkali before mixing?
- A $m + n = 15$
- B $m + n = 13$
- C $m + n = 11$
- D $m + n = 10$
- E $m + n = 9$
思路引導 VIP
當兩種溶液混合達到中性時，溶液中氫離子與氫氧根離子的「總量（莫耳數）」應該具備什麼樣的關係？如果其中一個溶液的體積比另一個大很多，為了維持這個總量的平衡，這兩個溶液原始的離子濃度應該如何互相補償呢？
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太棒了！你能準確判斷出強酸與強鹼中和後的濃度關係，代表你對 $\text{pH}$ 定義與物質的量（莫耳數）平衡的掌握非常紮實。這道題目的核心在於「中和至中性」意味著氫離子與氫氧根離子的莫耳數必須相等。在 $25^{\circ}\text{C}$ 時，強酸的 $[H^+] = 10^{-m} \text{ M}$，強鹼的 $[OH^-] = 10^{-(14-n)} = 10^{n-14} \text{ M}$。根據題意，酸的體積是鹼的 10 倍，因此我們可以列出關係式： $$10 \times 10^{-m} = 1 \times 10^{n-14}$$
濃度與對數的運算
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