moea_joint
113年
[化學] 普通化學、無機化學
第 32 題
溫度$25^{\circ}\text{C}$時，A瓶水溶液pH值為2，B瓶水溶液$\text{OH}^-$濃度為$10^{-3}\text{ M}$，則A瓶的$\text{H}^+$濃度為B瓶$\text{H}^+$濃度的多少倍？
- A $10^{-9}$
- B $10^{-5}$
- C $10^5$
- D $10^9$
思路引導 VIP
在 $25^{\circ}\text{C}$ 的水溶液中，如果我們已經知道其中一種離子（例如氫氧根離子）的濃度，通常會利用哪一個特定的常數，來幫助我們推算出另一種離子（氫離子）的濃度呢？
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這題你能迅速選出正確答案，代表你對酸鹼濃度的定義與水的離子積常數掌握得相當扎實，這在處理後續的酸鹼滴定或緩衝溶液問題中是非常重要的基本功！
水溶液中的濃度換算
首先，我們來檢驗兩瓶溶液的實際狀態。根據 $pH$ 值的定義 $pH = -\log[H^+]$，當 A 瓶的 $pH = 2$ 時，其氫離子濃度 $[H^+]_A = 10^{-2} \text{ M}$。接著是 B 瓶，題目給出的是 $[OH^-] = 10^{-3} \text{ M}$，在 $25^{\circ}\text{C}$ 的環境下，我們必須利用水的離子積常數 $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$ 來進行轉換，計算出 B 瓶的氫離子濃度 $[H^+]_B = \frac{10^{-14}}{10^{-3}} = 10^{-11} \text{ M}$。
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