水溶液中離子濃度計算

1. (D)

在 100 mL 且 pH 值為3.00 水溶液中：
[H⁺] = 10⁻³ = 1 × 10⁻³ M
H⁺ 的莫耳數 = (1 × 10⁻³) × (100/1000) = 1 × 10⁻⁴ mol

加入 100 mL 純水後：
[H⁺] = (1 × 10⁻⁴) / (200/1000) = 5 × 10⁻⁴ M
pH = -log[H⁺] = -log(5 × 10⁻⁴) = 3.30 > 3.00


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2. (A)

設該苯甲酸衍生物的化學式為 HB。
HB(aq) ⇌ H⁺(aq) + B⁻(aq)

在平衡時：
[H⁺] = [B⁻] = 10⁻²˙⁵ M

Ka = [H⁺][B⁻]/[HB] = 5.0 x 10⁻⁵
(10⁻²˙⁵)²/[HB] = 5.0 x 10⁻⁵
(10⁻⁵)/[HB]= 5.0 x 10⁻⁵
[HB] = 0.2 M

解離前 HB 的濃度[HB]o = 0.2 + 10⁻²˙⁵ ≈ 0.2 M
加入 HB 的莫耳數 =0.2 × (500/1000) = 0.1 mol


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3. (C)

設該酸的化學式為 HB。

HB(aq) ⇌ H⁺(aq) + B⁻(aq) .. Ka

平衡時：
[H⁺] = [B⁻] = 10⁻³˙⁴² = 3.8 × 10⁻⁴ M
[HB] = (3.8 × 10⁻⁴) ×[(1 - 0.92%) / 0.92%] = 4.1 × 10⁻² M

Ka = [H⁺][B⁻]/[HB] = (3.8 × 10⁻⁴)²/(4.1 × 10⁻²) = 3.5 × 10⁻⁶


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4. (D)

HCOOH(aq) ⇌ H⁺(aq) + HCOO⁻(aq)

1 個 HCOOH 分子解離成 1 個 H⁺ 離子和 1 個 HCOO⁻ 離子。
因此，平衡時 [H⁺] = [HCOO⁻]。(A) 和 (B) 均錯誤。

由於甲酸是弱酸，因此在 0.01 M 甲酸溶液中，[H⁺] < 0.01 M
log[H⁺]< log(0.01) = 2.0
pH = -log[H⁺] >2.0


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5. (A)


設苯胺的化學式為 B。
B(aq) + H2O(l) ⇌ BH⁺(aq) + OH⁻(aq) .. Kb

平衡時：
設 [BH⁺] = [OH⁻] = y M
由於 Ka 很少，故此 [B] = (0.25 - y) M ≈ 0.25M

Kb = [BH⁺][OH⁻]/[B]= 4 × 10⁻¹⁰
y²/0.25 = 4 × 10⁻¹⁰
y² = 1 × 10⁻¹⁰
y = 1 × 10⁻⁵

pOH = -log[OH⁻] =-log(1 × 10⁻⁵) =5
pH = 14 - pOH = 14 - 5 = 9


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6. (C)

A⁻(aq) + H2O(l) ⇌ H A(aq) + OH⁻(aq).. Kh

平衡時：
pOH = 14 - pH = 14 - 8.40 = 5.60
[H A] = [OH⁻] =10⁻⁵˙⁶⁰ =2.51 × 10⁻⁶ M
[A⁻] =0.24 - (2.51 × 10⁻⁶) = 0.240 M

Kh = [H A][OH⁻]/[A⁻]
(1 × 10⁻¹⁴)/Ka= (2.51 × 10⁻⁶)² / 0.240
Ka = (1 × 10⁻¹⁴) × 0.240 / (2.51 × 10⁻⁶)² = 3.81 × 10⁻⁴

SORRY！我是網路補習的，所以沒人可以問。課上過兩三次了，但脫離學齡已經十幾年，以前的基礎早忘光，周遭也沒同好可問。與其批評不如賜教，謝謝！

你基本的東西不唸
題目都是白做的
用功點好嗎~