理化 酸鹼

1.
將 HCl 加入 NaOH 中：
HCl + NaOH → NaCl + H2O
HCl 的莫耳數 = 1 x (20/1000) = 0.02 mol
NaOH 的莫耳數 = 1 x (20/1000) = 0.02 mol
HCl 與 NaOH 均完全反應，最後溶液是 NaCl 的溶液。由於鈉離子與氯離子均不會水解（與水沒有反應），故此 NaCl 溶液呈中性，pH = 7。

將 HCl 加入 NaHCO3 中：
HCl + NaHCO3 → NaCl + H2O + CO2
HCl 的莫耳數 = 1 x (20/1000) = 0.02 mol
NaHCO3 的莫耳數 = 1 x (20/1000) = 0.02 mol
HCl 與 NaHCO3 均完全反應，最後溶液是中性的 NaCl 溶液和 CO2 氣體。部分 CO2 溶解在 NaCl 水溶液中，形成碳酸，使溶液呈酸性，pH < 7。

綜上而言，燒杯A所盛溶液的pH = 7 < 燒杯B所盛溶液的pH


2.
答案是： (C) 甲的濃度大於乙

(A) 錯誤
pH = -log[H⁺]
由於兩溶液 [H⁺] 相等，故此兩溶液 pH 相等。

(B) 錯誤
CaCO3 + 2H⁺ → Ca²⁺ + H2O + CO2
氫離子濃度愈高，反應速率愈快。由於兩溶液氫離子濃度相等，故此兩溶液的反應速率相等。

(C) 正確
甲：CH3COOH ⇌ H⁺ + CH3COO⁻
乙：HCl → H⁺ + Cl⁻
甲燒杯中，醋酸部分解離成 0.001 M 的氫離子，故醋酸的濃度 > 0.001 M
乙燒柸中，鹽酸全部解離成 0.001 M 的氫離子，故醋酸的濃度 = 0.001 M

(D) 錯誤
[H⁺] x [OH⁻] = 常數
由於 [H⁺] 相等，故 [OH⁻] 亦相等。


第一題考的是酸和鹼完全中和時，反應生成物對最後溶液 pH 的影響。
第二題考的是強酸和弱酸產生相同濃度的氫離子時的比較。
兩者題目範疇不同，故此考慮情況不同。

1.在A.B兩燒杯中分別加入濃度為1M的氫氧化鈉與碳酸氫鈉水溶液各20毫升，再分別加入1M 20毫升的鹽酸，當反應完成後，兩燒杯的ph值?

答：ｐＨ值Ａ＝７＞Ｂ

解析：　

既然兩者鹼的濃度相同，且NaOH為強鹼；NaHCO3為弱鹼（解離出來的OH-濃度當然比NaOH解離出來的少）。當與相同濃度的HCl反應，NaOH解離出來的OH-剛好與HCl解離出來的H+完全中和，但NaHCO3解離出來的OH-不足以完全中和HCl解離出來的H+，所以當反應完成後，兩燒杯的ｐＨ值為Ａ＝７＞Ｂ

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2.有甲/乙兩燒杯,甲燒杯裝有醋酸水溶液,乙燒杯裝有鹽酸水溶液;如果兩杯水溶液的氫離子濃度均為0.001M.關於甲/乙兩水溶液的比較,下列敘述何者正確?
(A)乙的PH值大於甲
(B)在兩杯水溶液中加入大理石,則乙的反應較為劇烈
(C)甲的濃度大於乙
(D)甲的氫氧根離子濃度較大

答：（Ｃ）

解：

（Ａ）ｐＨ值取決於『氫離子濃度』，既然兩杯水溶液的氫離子濃度均為0.001M，那就代表兩杯的ｐＨ值相等。

（Ｂ）反應式為
圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AB00259765/o/20130719232742.jpg

反應的劇烈程度取決於『氫離子濃度』，既然兩杯水溶液的氫離子濃度均為0.001M，那當然劇烈程度相等。

（Ｃ）此選項是問甲和乙的濃度，而非甲和乙的氫離子濃度，特別注意！

甲：　因為此溶液中，還有未解離的醋酸分子，且醋酸解離出氫離子的反應並非單一方向鍵頭，而是雙箭頭(表示不完全)，故甲燒杯的濃度為大於0.001M
乙：　因為乙燒杯內裝的鹽酸(強酸)，鹽酸解離出氫離子的反應為單一方向鍵頭，且解離反應式中，ＨＣｌ和Ｈ+的係數１：１，故可知乙燒杯的濃度為0.001M

（Ｄ）兩杯水溶液的氫離子濃度均等，那麼當然兩杯的氫氧根離子濃度亦相等，因為[H+]×[OH-]=定值。

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※補充第二題的（Ｃ）選項：

乙酸，的羧基氫原子能夠部分電離變為氫離子（質子）而釋放出來，導致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸，酸度係數為4.8，pKa=4.75（25℃），濃度為1mol/L的醋酸溶液（類似於家用醋的濃度）的pH為2.4，也就是說僅有0.4%的醋酸分子是解離的。

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e7/Acetic_acid_deprotonation.png/375px-Acetic_acid_deprotonation.png