chem05c

【單元五：酸鹼鹽】 1. (D)

【詳解】

強酸 HCl(aq) 滴定弱鹼性鹽的水溶液 NaHCO3(aq)，其滴定曲線的 pH 值會隨 HCl(aq)滴入而降低，

並且當量點應在 pH = 7 以下（約在 pH≒5 的附近）。 HCl(aq) + NaHCO3(aq) → NaCl(aq) +

弱酸性2 3 CO

H （或 CO2 + H2O）

2. (D) 【詳解】

Na(CH3COO) 呈鹼性，NH4(CH3COO) 呈中性，NH4Cl 呈酸性，NH4(HSO4)呈酸性，但 NH4(HSO4)

酸性較 NH4Cl 酸性強，因前者 HSO−4也呈酸性。故 pH 值：(a) > (c) > (b) > (d)。 3. (D) 【詳解】 (B)(D)兩項皆為緩衝溶液，但(D)項 [CH3COOH] 和 [CH3COONa] 的濃度較大，緩衝效果較佳。 4. (A) 【詳解】 因為弱酸、弱鹼解離通常為吸熱反應，理論上中和放熱： (強酸 + 強鹼) ＞ (強酸 + 弱鹼) or (弱酸 + 強鹼) ＞ (弱酸 + 弱鹼)，故選(A)。 事實上，醋酸與 NaOH 反應放出的熱量較(A)大。此種題型應該不會再考！ 5. (B) 【詳解】  CH3COOH H+ + CH3COO− 平 0.1 − x x 0.1 + x x 1 . 0 ) x 1 . 0 ( x − + _{= 1.8 × 10}−5 x = 1.8 × 10−5 M α1 = 1 . 0 10 8 . 1 × −5 × 100％ = 0.018％  CH3COOH H+ + CH3COO− 平 0.1 − y y 0.01 + y y 1 . 0 ) y 01 . 0 ( y − + _{= 1.8 × 10}−5 y = 1.8 × 10−4 M α2 = 1 . 0 10 8 . 1 × −4 × 100％ = 0.18％ ∴ 2 1 α α ₌ ％ ％ 18 . 0 018 . 0 ₌ 10 1 6. (C) 【詳解】 當量點  酸的當量數 ＝ 鹼的當量數 W=C_M V a E × ×  0.521 0.1 35 1 E = ×1000×  E = 128 (E M a = ) (A)H2S E = 34 / 2 = 17 (B)HCl E = 36.5 / 1 = 36.5 (C)HI E = 128 / 1 = 128 (D)HCN E = 27 / 1 = 27

7. (C) 【詳解】 混合溶液相當於 0.2 M CH3COONa(aq) 100 mL， 水解[OH−]= 14 w 0 h 0 5 a K 10 C K C 0.2 K 1.8 10 − − = = × × ≒10 −5 ∴ pOH ≒ 5 故 pH ≒ 9 8. (A)(B)(D)(E) 【詳解】 (A)純水不管其溫度高低均為中性。 (B)純水之 pH = pOH = 6.5。 (C)水之解離為吸熱反應，升溫時解離常數變大。 (D)升溫時水之離子積（Kw）變大。 (E)升溫時水的游離百分率增大。 9. (D) 【詳解】

(A)純水呈中性。 (B) NaCl(aq) 呈中性。

(C) NH4Cl(aq) 呈酸性。 (D) CH3COONa(aq) 呈鹼性。

10. (D) 【詳解】  H2C2O4 H+ + HC2O−4 平 0.1 − x x x Ka1 = x 1 . 0 x2 − = 6.4 × 10 −2 展開，解一元二次方程式得 x = 0.054 M ∴ [H+] = 0.054 M，[H2C2O4] = 0.1 − 0.054 = 0.046 M  HC2O−4 H + _{+ C} 2O24− 平 0.054 − y 0.054 + y y Ka2 = y 054 . 0 ) y 054 . 0 ( y − + = 6.0 × 10−5

(∵y 0.054 ∴0.054+y ≒ 0.054-y ≒ 0.054 ) ∴ y = 6.0 × 10−5 M 即 [C2O24−] = 6.0 × 10 −5 M [HC2O−4] = 0.054 − 6.0 × 10 −5 _{= 0.054 M} 11. (C) 【詳解】 Cm = 0.069 / 69 0.02m 50 /1000 = ΔTf = Kf × Cm × i 0.056 = 1.86 × 0.02 × i i = 1.5 HA H+ + A− 0.02 0 0 − x + x + x 0.02 − x x x i = 0.02 x x x 0.02 − + + = 1.5 x = 0.01 HA H+ + A− 平 0.01 M 0.01 M 0.01 M Ka = 01 . 0 ) 01 . 0 ( 2 _{= 1 × 10}−2

12. (C) 【詳解】 (A)反應後變為 NH3(aq)，不是緩衝溶液。 (B)溶液中有 NH+_4(aq)、H+_(aq)，不是緩衝溶液。 (C)反應後含 2.5 毫莫耳 NH4Cl 和 7.5 毫莫耳 NH3，可形成緩衝溶液。 (D)溶液中含 NH+₄和 H+，不能當做緩衝溶液。 (E)溶液中含 10 毫莫耳 NH3和 10 毫莫耳 NaOH，不能形成緩衝液。 13. (1) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (2)紅色 (3) 0.180 克 (4) CaCO3難溶於水，直接滴定時當量點不易判定 【詳解】 (3)設胃藥片含 CaCO3 x g 酸的 Es = 鹼的 Es HCl Es = CaCO3 Es + NaOH Es CM × V × a = n × a + CM × V × a 80 44 0.1 1 2 0.1 1 1000 100 1000 x × × = × + × ×  x = 0.18(g) 14. (D) 【詳解】 酸性大小：HCl > CH3CO2H > H2O > NH3 其共軛鹼鹼性大小：NH−₂ > OH− > CH3COO− > Cl− 15. (B) 【詳解】 2 2 2 2 3 2 H H

H N CH COO H N CH COOH H N CH COOH

OH OH + + − + − − − − _{} − − _{} − − (H N₃ +−CH₂ −COO−) 16. (B) 【詳解】PS：[H3O+] = [H+] [H+] = Ka1 × ] HCO [ ] CO H [ 3 3 2 − 4 × 10 −8 _{= 4.3 × 10}−7 _× ] HCO [ ] CO H [ 3 3 2 − ∴ ] HCO [ ] CO H [ 3 3 2 − = 7 8 10 3 . 4 10 4 − − × × 0.093 17. (A)(B) 【詳解】 (B) [H+] = 10−pH = 10−3(M)；（強酸完全解離[HCl] ＝ [H+]，弱酸部分解離[CH3COOH] ＞ [H+]） (C)鹽酸之[H+] ＝ 5.0 × 10−4(M)，醋酸之[H+] ＞ 5.0 × 10−4(M)； 1 C α(解離度)∝ (濃度) (D)強鹼（NaOH）與強酸（HCl）滴定，達當量點時呈中性； 強鹼與弱酸（CH3COOH）滴定，達當量點時呈鹼性。 a [COO ][H ] K [COOH] − + = ∴[H ]+ ↑⇒[COOH]↑ 3 b 2 [NH ][OH ] K [NH ] + − = ∴[OH ]− ↓⇒[NH ]₃+ ↑

18. (B) 【詳解】 ∵ Ka = ] HA [ ] A ][ H [ + − _⇒ ] HA [ ] A [ − ₌ ] H [ Ka + …… 且由圖知， ] HA [ ] A [ − _{= 2，pH = 5，[H}+_{] = 10}−5_代入 ∴ Ka = 2 × 10−5 19. (A) 【詳解】 ∵ pH = 4，呈酸性，且溶解度要在酸中比在中性強 ⇒ 找其水解後呈鹼性者， 已知來自強酸之陰離子為中性，弱酸之陰離子為鹼性，而陽離子除 Na+、K+、Rb+、Cs+、Ca2+、Sr2+ 及 Ba2+ 為中性外，其它均為酸性。 (A) (B) (C) (D) 20. (A)(B)(C)(D)(E) 【詳解】 醋酸（CH3COOH）為弱酸，在重水中可解離：

CH3COOH(aq) CH3COO−(aq) + H +

) aq (

其解離產物可與重水（D2O）作用如下：

CH3COO−(aq) + D2O(l) CH3COOD(aq) + OD − ) aq ( H+_(aq) + D2O(l) HOD(l) + D+(aq) H+_(aq) + HOD(l) H2O(l) + D+(aq)……（H2O 為二次碰撞之產物，機率較小）

∴ 醋酸於重水中溶解，其中含 CH3COOH、CH3COOD、D2O、H2O 及 HOD 等化合物。

21. (B) 【詳解】 SO2 ＋ H2O → H2SO3 ； H2SO3 ＋ 2NaOH → Na2SO3 ＋ 2H2O 另解：氫氧化鈉+二氧化硫為酸鹼中和反應，硫的氧化數不變仍為+4，故選(B)。 22. (E) 【詳解】 亞硫酸鈉晶體溶於水，解離產生 Na+與 SO32−，鈉離子不水解呈中性， 亞硫酸根水解呈鹼性(SO32− ＋ H2O  HSO3− ＋ OH−)，故 pH＞7。 另解：弱酸(H2SO3)與強鹼(NaOH)中和得到弱鹼性的鹽類(Na2SO3)。 23. (D) 【詳解】 滴定達當量點，用去 50mL 的 HCl，當 HCl 的用量為 25mL 時， 溶液有一半的 NaQ 殘留，此時[NaQ]＝[Q−]，根據酸鹼游離常數的定義 Ka＝ (aq ) (aq ) [H ]+ [Q ]－ ∵ [NaQ]＝[Q−] ∴ Ka＝[H+]＝1.0×10−8

24. (C)(D) 【詳解】

金屬氧化物溶於水  鹼性 ； 非金屬氧化物溶於水  酸性

(A)CaO＋H2O→Ca(OH)2水溶液呈鹼性 (B)MgO＋H2O→Mg(OH)2水溶液呈鹼性

(C)N2O5＋H2O→2HNO3水溶液呈酸性 (D)P4O10＋6H2O→4H3PO4水溶液呈酸性 (E)ZnO 不溶於水呈中性 25. (B)(C)(E) 【詳解】 (1)強酸滴定弱鹼的過程包含： 弱鹼解離 當量點前之緩衝溶液 當量點時之弱鹼鹽類水解成酸性 當量點後之強酸剩量解離 (2)(A)NH3弱鹼解離：[OH−]＝ C0×Kb ＝ 5 0.10 1.8 10× × － ＝1.3×10−3M，[H+]值約為 7.1×10−12M (B)加入 20mL 的 HCl 水溶液後，產生 NH4+並剩餘 NH3成為緩衝溶液 (C)當量點後之強酸剩量解離：[H+]＝0.1 60 0.1 50 50 60 × － × ＋ ＝9.1×10 −3 M (D)加入 HCl 水溶液到達當量點時，溶液的 pH 值＜7.0 (E)水溶液中必遵守電中性原理，即 [NH4+]＋[H+]＝[Cl−]＋[OH−] 26. (B) 【詳解】  Ka愈大酸性愈強；Ka愈小酸性愈弱 愈強的酸共軛鹼愈弱；愈弱的酸共軛鹼愈強 ∵Ka：NH4+＜H2PO4− ∴鹼性：NH3＞HPO42− 27. (A)(B)(D)(E) 【詳解】 (乙)半當量點  pH＝pKa＝4；同時含有 HA 與 A−為緩衝溶液 (丙)當量點 NaA(強鹼弱酸鹽) 水解為鹼性 (丁)[OH−]過量 [HA]最小 28. (D) 【詳解】 本題結合共軛鹼與平衡常數的觀念，當平衡常數大於 1，表示平衡傾向右方， 亦即表示左方的鹼較右方強。根據此觀念分別推論其鹼性強弱如下：

Mn(OH)2＞Cd(OH)2 Cu(OH)2＜Ni(OH)2

Mg(OH)2＞Mn(OH)2 Cd(OH)2＞Ni(OH)2

鹼性：Cu(OH)2＜Ni(OH)2＜Cd(OH)2＜Mn(OH)2＜Mg(OH)2

29. (C) 【詳解】 緩衝溶液的[H+]＝Ka× [HA] [NaA] 10 −5_＝(1×10−4 )× [HA] [NaA]  [HA] [NaA]＝0.1 30. (A) 【詳解】 (1)各杯由 pH ＝ n 降至 pH ＝ n－1，也就是 H+濃度增為原來 10 倍， 故需再添加原來莫耳數的 9 倍。若原來 H+莫耳數愈少，所需濃鹽酸的滴數也就愈少。 (2)庚杯較濃，其 H+莫耳數為己杯的 10 倍，故所需的濃鹽酸莫耳數為己杯的 10 倍， 同理，庚杯所需的濃鹽酸為戊杯的 100 倍，以此類推，應選(A)。 31. 32. 0.01(M) 【詳解】 原本實驗 I 只要用 25 mL NaOH 即達當量點，加入 10.00mL、0.01 M 的 H2SO4 後卻需要 45 mL NaOH，代表 20 mL 之標準 NaOH 與 10.00 mL、0.01 M 之 H2SO4 當量數相等。 設 [NaOH]＝ x (M) 0.01 × 10 × 2 ＝ x × 20 × 1，x＝0.01 (M) 33. pH＝7 【詳解】 H+莫耳數＝0.01×12.5×1＝0.01×12.5×1＝OH−莫耳數 HCl(強酸)與 NaOH(強鹼)完全中和，因此 pH＝7(中性) 34. 氫氯酸、HCl、0.01(M) 【詳解】 由實驗 I 達到當量點時 pH=7 代表強酸，題目中的強酸為 H2SO4、HCl， 由實驗 IV 滴入 BaCl2無沉澱產生，不是硫酸。故第一瓶溶液為：氫氯酸、HCl。 設 [HCl] ＝ y (M) y × 25 × 1 ＝ 0.01 × 25 × 1 ， y＝0.01 (M)

35. 氫氧化鈣、Ca(OH)2、0.005(M) 【詳解】 由實驗 III 所需 NaOH 之體積減少，表示第二瓶為鹼性， 由實驗 IV 滴入 Na2C2O4產生白色沉澱。故第二瓶溶液為：氫氧化鈣、Ca(OH)2 設 [Ca(OH)2] ＝ z (M) z × 10 × 2 + 0.01 × 15 × 1 ＝ 0.01 × 25 × 1 ， z＝0.005 (M) 36. (A) 【詳解】 強酸與強鹼混合後溶液的 pH 值，可由過量的一方決定。HCl 過量： 2 3 + 20 4 10 40 5 10 2 [H ] 1.0 10 M 20 40 − − − × × − × × = = × + ∴ pH＝2 37. (C) 【詳解】 M π iC RT=  112 2 C_M 0.082 300 760 = × × ×  CM = 0.003(M) 2 2 3(s) (aq) 3(aq) MgCO Mg + +CO −  K_sp =[Mg ][CO ]2+ ₃2− =(0.003)2 = ×9 10−6 38. (B) 【詳解】 解離度 a 0 K α C =  Ka愈大，α愈大；濃度愈高，α愈小 39. (A) 【詳解】 因為操作到（步驟五）時，溶液是酸性。 BTB 在酸性溶液中顯現黃色，PP 在酸性溶液中顯現無色，所以加在一起應該顯現出黃色。 40. (D) 【詳解】 作完步驟六後，將所有杯中溶液倒在一起，溶液呈鹼性。 BTB 在鹼性溶液中顯現藍色，PP 在鹼性溶液中顯現粉紅色，由（步驟六）的提示， 鹼性溶液在兩種指示劑同時存在下會呈現紫色，所以最後溶液應該呈現紫色。

41. (E) 【詳解】

(1)室溫下，NH3的 Kb與 CH3COOH 的 Ka幾乎相等，約為 1 × 10−5 (1.8 × 10−5)

(2)NH4+的水解反應：NH4+ + H2O  NH3 + H3O+ 之 Ka ≒ 10−14/10−5 ≒ 10−9，

故 NH4Cl 的酸性小於 CH3COOH

(3)CH3COO−的水解反應：CH3COO− + H2O  CH3COOH + OH−

之 Kb ≒ 10−14/10−5 ≒ 10−9，故 CH3COONa 的鹼性小於 NH3

(4)因 NH4+的 Ka與 CH3COO−的 Kb相等，故 CH3COONH4 為中性

(5)各水溶液 pH 值大小：CH3COOH ＜ NH4Cl ＜ CH3COONH4 ＜ CH3COONa ＜ NH3

42. (D) 【詳解】 (A)NH4Cl 酸性、Cu(NO3)2酸性、C2H5OH 中性。 (B)NH4Cl 酸性、KCl 中性、NaHCO3鹼性。 (C)Cu(NO3)2酸性、NaF 鹼性、C2H5OH 中性。 (E)KCl 中性、Cu(NO3)2酸性、K2CO3鹼性。