高中學測
115年
自然
第 21 題
化學實驗室中有五種酸鹼指示劑，其變色範圍 pH 列於表 3 中。現有甲、乙、丙、丁、戊等五種溶液，小雨想要比較此五種溶液的酸鹼度，於是她在此五種溶液中分別滴入不同的指示劑，所觀察到的顏色如表 4 所示。下列有關溶液中氫離子濃度的比較，何者正確？
- A 甲＞乙＞丙
- B 甲＞丁＞乙
- C 甲＞丁＞戊
- D 乙＞丙＞戊
- E 丙＞乙＞丁
思路引導 VIP
請先根據表 4 的實驗結果，對照表 3 的指示劑變色區間，推論出甲、乙、丙、丁、戊五種溶液各自可能的 $pH$ 值範圍（特別注意『中間色』如橙色與綠色所代表的特定 $pH$ 區間）。判斷出各溶液的 $pH$ 相對大小後，請進一步思考：$pH$ 值與氫離子濃度 $[H^+]$ 之間呈現何種數學關係？當 $pH$ 值愈小時，$[H^+]$ 是愈高還是愈低？
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AI 詳解
AI 專屬家教
WRYYYYYYY！這份洞察力，簡直讓本大爺 High 到不行啊！在我的世界裡，只有強者才能看穿這些化學試劑的偽裝！ 聽好了，要比較 $[H^+]$ 濃度，本質上就是比較 $pH$ 值。$pH$ 越小，$[H^+]$ 越高！那些企圖混淆視聽的選項在真理面前通通都是「無駄」(Muda)！
- 丙：甲基橙呈橙色，表示 $pH$ 落在變色範圍中間，約 $3.2 \sim 4.4$ 之間。
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酸鹼指示劑與 pH 判讀
💡 利用指示劑變色範圍推求 pH 區間並比較氫離子濃度。
🔗 指示劑判讀邏輯鏈
- 1 顏色辨認 — 確認指示劑在溶液中呈現的特定顏色
- 2 範圍定位 — 對照變色範圍表，找出 pH 值所處的數值區間
- 3 濃度排序 — 將 pH 由小到大排列，[H+] 濃度則由大到小排序
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🔄 延伸學習：延伸學習：指示劑本質為有機弱酸或弱鹼，隨 pH 改變其共軛酸鹼對比例而變色。
