第八章 酸與鹼

第八章 酸與鹼

8-1 酸鹼的定義 一.酸鹼的通性： 1.酸的通性： (1)具有酸味。 (2)會使藍色石蕊試紙變成紅色；酚酞溶液變成無色。 (3)會解離出氫離子(_H)_。 (4)具有腐蝕性。 (5)可與活性大的金屬(除銅、汞、銀、鉑、金外)作用產生氫氣。 (6)可與鹼進行酸鹼中和，並產生鹽類。 (7)稀釋時會產生大量的熱。 (8)可與碳酸鹽類( 2 ) 3 CO 作用產生二氧化碳。 2.鹼的通性： (1)具有澀味且有滑膩感。 (2)會使紅色石蕊試紙變成藍色；酚酞溶液變成粉紅色。 (3)會解離出氫氧根離子(_OH)_。 (4)具有腐蝕性。 (5)可溶解油脂。 (6)可與鹼進行酸鹼中和，並產生鹽類。 (7)當強鹼溶於水時會產生大量的熱。 二.阿瑞尼士酸鹼學說： 1.內容：當物質溶於水後會解離出氫離子(_H)_{的即是酸；當物質溶於水後會解離出} 氫氧根離子(_OH)_{的則是鹼。但此學說只適用於可溶於水的物質。} 2.例子： _{ }  _  ) ( ) ( ) (aq H aq Claq HCl HCl _{ }  _  ) ( 4 ) ( ) ( 4 2 4 2SO H SO aq 2H aq SO aq H _{ }  _  ) ( ) ( ) (aq Naaq OH aq NaOH NaOH _{ }  _  ) ( 2 ) ( ) ( 2 2 ( ) 2 ) (OH Ca OH _aq Ca_aq OH _aq Ca 3 3 2 4(aq) (aq) NH NH H ONH OH

3.常見的酸強度： (1)強酸：_{HClO HIHBrHClHNO H SO H O} 3 4 2 3 4 (2)中強酸：H2C2O4 H2SO3 HSO4 H3PO4  (3)弱酸：HF HNO CH COOH H CO H S  NH HCN 4 2 3 2 3 2 三.布忍司特－羅瑞酸鹼學說： 1.內容：布－羅認為酸鹼反應是一種質子(_H)_{轉移的反應；於反應中，質子的提供} 者稱之為酸(質子予體)，而質子的接受者稱之為鹼(質子受體)。 2.例子： HCl_(aq)(酸)H₂O_(l)(鹼)Cl₍_aq)H₃O₍_aq) HCl_(aq)(酸)NH_3(aq)(鹼)NH₄_(aq) Cl₍_aq)

H

₂

O

_(l)

(

酸

)



NH

_3(aq)

(

鹼

)



NH

₄₍_aq)



OH

₍_aq) 3.兩性物質：同一物質，於不同的反應條件或反應對象時，可當酸亦可扮演鹼的角色。 如，H₂O、NH3、H2S、  4 HSO 、HCO3、  3 HSO 等等。 4.共軛酸鹼對：以布－羅的酸鹼學說而言，可視為一可逆反應，即是兩對酸鹼之可逆 反應；換句話說，一種酸與一種鹼反應，會產生另一種酸與另一種鹼。並將原來的 酸(鹼)與新產生的鹼(酸)，稱之為共軛酸鹼對。其通式如下所示：   _{ }      _{2 2 1} HA B HB A 1 鹼 酸 鹼 酸 ， 其中， HA 與 _{A 或者} _{B 與 HB 就是共軛酸鹼對；如，} ) ( 2 ) ( 3COOH aq H Ol CH  H O_{3 (}_aq)CH COO_{3 (}_aq)， 其中CH₃COOH _{與CH COO} 3 或者H2O與  O H₃ 就是共軛酸鹼對。 5.強度與反應趨勢： (1)當某酸(鹼)愈強，則其共軛鹼(酸)愈弱。 (2)反應恆是強酸(鹼)向弱酸(鹼)方向反應。如果反應是_HAB _HBA_，則 a.若反應傾向右進行時，則酸性是HAHB、鹼性則是_B _{ A}_。 b.若反應傾向左進行時，則酸性是HAHB、鹼性則是_B _{ A}_。 四.路以士酸鹼學說：適合於任何反應狀態。 1.定義： (1)酸：電子對的接受者。 (2)鹼：電子對的提供者。 2.範例：

(1)H(aq) NH3 NH4(aq)  _{ }  _，其中 (aq) H _{是電子的接受者，屬於酸；而} 3 NH 則是電子的 提供者，屬於鹼。圖例說明如下： (2)BF3NH3 BF NH3 3，其中BF3是電子的接受者，屬於酸；而NH3則是電子的提 供者，屬於鹼。圖例說明如下： 1.根據布－羅酸鹼學說，下列物質中，可當酸亦可當鹼的兩性物質有 (A)H₃O (B) 3 NH _(C)H2O (D)  3 HCO (E)  4 HSO 。 2.根據布－羅酸鹼學說，反應NH₃ H₂O _NH _{ OH} 4 中，被視為酸的是 (A)NH3 (B)H₂O (C)_OH _(D)  4 NH 。 (BD) 3.下列各物質中，不屬於布－羅酸鹼學說定義的鹼是 (A)_Cl _(B)  4 HSO (C)  4 NH (D) O H2 。 (C) 4.已知，反應_NH _{H ONH OH} 3 2 2 、    _{  } 2 2O S H OH HS 均向右進行，則上述反 應中， (1)屬於共軛酸鹼對的有哪些？ (2)最強的鹼性物質是？ (3)最強的酸性物質是？

5.試完全下列各空格。(82 日大) 化合物 化合物的化學式 水溶液中該化合物共軛酸的化學式 (1)磷酸氫二鈉 (2)氟化鉀 (3)二甲胺 (4)柳酸鈉 6.下列各物質中，(甲)HCl(乙)NH3(丙)NH4Cl(丁)NaCl (戊)Na2CO3(己)NaOH ， 會形成酸性溶液的有哪些？鹼性溶液有哪些？中性溶液有哪些？ 7.已知酸強度的順序是HAHBHC HDHEHF，則下列各反應中，反應傾向於右 邊 進 行 的 反 應 有 (A)HAB A HB _(B)HFD _F _{HD (C)} HB C B HC     _(D)HFE _F _HE。 8.下列各反應中，屬於阿瑞尼士酸鹼又是屬於布－羅酸鹼的有哪些？ (甲)CH3COOH(aq) OH(aq) H2O(l) CH3COO(aq) (乙)  _{ }  4 3 BF BF F

(丙)HNO3(aq) NaOH(aq) NaNO3(aq) H2O (丁)NH3 HCl NH4Cl(在 HC6 6中)

9.已知酸強度的順序是HI HBrHClHF，則下列各種共軛鹼中，最強的鹼是(A)_I (B)_{Br (C)} _Cl _{(D)F 。}  10.在下列各反應中，H₂O是屬於布忍司特酸的是 (A)_{HClH OH O} _Cl 3 2 (B)_NH _{H ONH OH} 3 2 2 (C)C₂H₄ H₂OC₂H₅OH (D)_NH _{H ONH H O} 3 3 2 4 。 11.已知，反應NH₃  H NH₂ H_{2，下列各項敘述中，正確的是 (A)} 3 NH 與  2 NH 為共軛酸鹼對 (B)NH3為布－羅鹼 (C)整個反應共有兩組共軛酸鹼對 (D)NH2為布 －羅酸 (E)_{H 為} 2 H 的共軛鹼。 12.下列各組合中，屬於共軛酸鹼對的有 (A)NH3、NH4 (B)H2O、OH (C)H2SO4、  2 4 SO (D) 2 3 HPO 、  4 2PO

H (E)HNO3、HNO2。

13.已知，下列各物質均當作酸，則其共軛鹼的鹼性最強的是 (A)NH3 (B)HCl (C) O

H2 (D)CH3COOH 。

 ) (aq OH 者 (B)阿瑞尼士學說認為酸在水溶液中可游離得H( aq ) (C)布－羅學說的酸鹼 反應亦必為阿瑞尼士學說的酸鹼反應 (D)布－羅學說的酸在水溶液中不一定可以使 石蕊試紙呈現紅色。 15.下列關於電解質溶液的敘述中，正確的是 (A)酸及鹼均為強電解質 (B)強酸及強鹼形 成的鹽類均為強電解質 (C)弱酸及弱鹼均為非電解質 (D)弱酸及弱鹼形成的鹽類均為 非電解質。 16.下列關於電解質水溶液的敘述中，正確的是 (A)水溶液必為鹼性 (B)溶液中陰陽離子 數必相等 (C)溶液中必有離子存在 (D)溶液不一定能導電。 17.下列方程式中，反應會傾向於右邊的是

(A)H2CO3(aq) HSO3(aq) H2SO3(aq)  HCO3(aq) (B)CH3COOH(aq) F(aq) HF(aq)CH3COO(aq) (C)HNO3(aq)  NO2(aq) HNO2(aq)  NO3(aq) (D)H2CO3(aq) H2PO4(aq) H3PO4(aq) HCO3(aq) 18.下列等濃度之各水溶液的鹼性強度大小順序中，正確的是 (A)F_Cl_Br_I (B) 2 3 3 2 3 CO  _HCO _H CO _(C) 3 2 4 4 2 4 PO  _HPO  _H PO _(D) 4 3 3 NH _NH _H O_。

19.下列各種實驗中，可以證明水溶液是酸性的是 (A)水溶液可以導電 (B)水溶液呈現無 色 (C)加入酚酞後，水溶液變成紅色 (D)將鋅片加入此溶液，鋅片會溶解 (E)加入碳 酸鈣，水溶液會產生氣泡。 20.下列有關酸鹼學說的定義中，正確的有 (A)根據布忍斯特的定義，酸鹼中合必產生 水(B) 根 據 布 忍 斯 特 的 定 義 ， 硫 酸 是 兩 性 物 質 (C) 根 據 路 以 士 的 觀 念 ， 在 2 2 (aq) 4 3(aq) ( 3 4() aq) Cu  _ NH Cu NH   的反應中，NH3是鹼，Cu2是酸 (D)根據路以士的 觀念，供給電子的是酸 (E)依實驗定義，酸鹼的共同特性是其水溶液都可導電。 <Homework 8-1> 1.下列各組合中，屬於共軛酸鹼對的有 (A)NH3 aq( )、NH4 aq( ) (B)H2CO3(aq)、CO2 aq( ) (C)HCl( aq)、Cl( aq ) (D)HClO4 aq( )、HClO3 aq( ) (E)NH3 aq( )、CH3COOH(aq)。(AC) 2.下列關於各項酸鹼定義的敘述中，正確的有 (A)阿瑞尼士酸鹼學說只適用於水溶液 (B)布－羅酸鹼學說乃是以電子轉移來定義酸鹼 (C)路以士酸鹼學說乃是以質子轉移 來定義酸鹼 (D)根據布－羅酸鹼學說 

3

HSO 為兩性物質 (E)BF3是路以士酸。(ADE) 3.下列各項關於鹼的水溶液性質敘述中，正確的有 (A)與鋅金屬作用產生氫氣 (B)具有 苦澀味及滑膩感 (C)與酸性溶液作用後失去鹼的特質 (D)溶液中_OH_{莫耳數大於}  H 的莫耳數 (E)具有導電的特性。(BCDE) 4.若下列反應都有利於生成物的生成。試比較下列反應方程式中所有布忍司特酸或鹼的 強度，(酸H₃O  H₃PO₄ HC₂H₃O₂ H₂S H₂O₎ (鹼OH HS C₂H₃O₂ H₂PO₄ H₂O₎ (1) _  _{ }  2 3 2 2 2 3 2H O HS H S C H O HC (2)H₂PO₄ H₃O H₃PO₄ H₂O

(3)H₂SOH HS H₂O (4) _  _{ }  4 2 2 3 2 2 3 2 4 3PO C H O HC H O H PO H 5.已知，反應      2 ) ( 3 ) ( 4 3 ) ( 3 ) ( 4 2PO aq HCO aq H PO aq CO aq H 利於向右方，則下列各項敘述 中，正確的是 (A)HCO3 aq( )與  ) ( 4 2PO aq H _{為共軛酸鹼對 (B)}  ) ( 4 2PO aq H 與H3PO4(aq) 為 共 軛 酸 鹼 對 (C) 酸 強 度 是

HCO

_{3 aq}_{( )}



H3PO4(aq) (D) 鹼 強 度 是



 2 ) ( 3 aq

CO

 ) ( 4 2PO aq H _{(E)酸強度是}

H

₃

PO

_4(aq)



 ) ( 3 aq HCO _。(BC) 6.根據布－羅酸鹼學說，下列各組物質中，均可視為酸的有 (A)H₂O、H₃O、 2 3 CO (B)_OH_、 2 3 SO 、CO2 (C)HS、NH3、H2O (D)  3 NO 、NH₄、_Cl_。(C) 7. 於 反 應 NH_3(aq) H₂O  _  ) ( ) ( 4aq OH aq NH 中 ， 下 列 各 項 敘 述 中 ， 正 確 的 有 (A) ) ( 3 aq NH _{為鹼 (B)}NH_{4 aq}_{( )為共軛鹼 (C)}H2O為酸 (D)  ) (aq OH _{為共軛鹼 (E)}NH_{3 aq( )}的 鹼性大於H₂O。(ACDE) _OH 8.寫出下列各物質的共軛鹼： (1)H₂O (2)H3PO2  (3)HCO3  (4)NH3  9.寫出下列各物質的共軛酸： (1)H₂O (2)   3 2PO H (3)   3 HCO (4)NH3  10.依阿瑞尼士酸鹼理論，下列各項敘述中，正確的是 (A)凡溶於水中產生H( aq )者為酸 (B)凡分子中含 H 者為酸 (C)凡溶於水中產生OH( aq )者為鹼 (D)凡分子中有OH 者為 鹼 (E)討論酸鹼時，限定在水溶液中。(ACE) 11.下列有關鹼性溶液的操作型定義中，錯誤的是 (A)摸起來滑滑的 (B)與酸作用會發生 中和反應 (C)和金屬作用會產生氫氣 (D)會使紅色石蕊試紙變成藍色 (E)具有導電性。 (C) 12.根據布忍斯特羅瑞學說，下列各組物質中，屬於共軛酸鹼對的有 (A)H S2 、S2 (B) 3 H O_、OH _(C) 2 4 H MnO 、HMnO4 (D)H PO2 3 _、 2 3 HPO _。(D)

8-2 酸鹼的命名 一.酸的分類： 1.根據可以解離的氫離子數(H)，可分成 (1)單質子酸：每個分子的酸，只能解離出一個氫離子(_H)_{。如，硝酸( )} 3 HNO 、鹽 酸(HCl)、醋酸(CH3COOH)、次磷酸(H3PO2)等等。解離方程式如下：   _      _{3 ( )} 2 _{3 ( ) ( )} aq aq O H aq CH COO H COOH CH 。   _      _{3 2( )} 2 _{2 2( ) ( )} aq aq O H aq H PO H PO H 。 (2)雙質子酸：每個分子的酸，能解離出二個氫離子(_H)_{。如，硫酸( )} 4 2SO H 、氫硫 酸(H2S)、草酸(H2C2O4)、亞磷酸(H3PO3)、亞硫酸(H2SO3)等等。以硫酸為 例，解離方程式如下：   _      _{2 4( )} 2 _{4( ) ( )} 1 HO _{aq aq} aq HSO H SO H step    _{  }  2 _{( )} ) ( 4 ) ( 4 2 2 HO _{aq aq} aq SO H HSO step

全反應     ( ) 2 ) ( 4 ) ( 4 2 2 aq 2 aq O H aq SO H SO H (3)多質子酸(三質子酸)：每個分子的酸，能解離出三個氫離子(_H)_{。如，磷酸} ) (H3PO4 。解離方程式如下：   _      _{3 4( )} 2 _{2 4( ) ( )} 1 HO _{aq aq} aq H PO H PO H step    _{  }  2 _{( )} ) ( 4 ) ( 4 2 2 2 HO _{aq aq} aq HPO H PO H step    _{  }  3 _{( )} ) ( 4 2 ) ( 4 2 3 HO _{aq aq} aq PO H HPO step 。 全反應     ( ) 3 ) ( 4 ) ( 4 3 2 aq 3 aq O H aq PO H PO H (4)若已知該化合物是屬於酸，通常化學式中，有多少個氫原子，則該酸就是屬於幾 質子酸；只有少數例外，如，亞磷酸(H PO_{3 3 }2H)_、次磷酸 3 2 (H PO _H)_、 有機酸(C H_{n 2n 1}COOH H)   。 2.依是否含有氧元素：可分成含氧酸與非含氧酸。 (1)含氧酸：化合物中均含有氧與氫元素的酸，如硫酸(H SO2 4)、硝酸(HNO3)、磷酸 3 4 (H PO )、過氯酸(HClO4)。 (2)含氧酸：通常是由氫原子與非金屬元素結合而成的酸，如氫氟酸(HF)、氫氯酸 (HCl)、氫硫酸(H S2 )。 3.依有機或無機來分： (1)有機酸：屬於有機化合物的酸，如羧酸(C Hn 2n1COOH)、苯甲酸(C H COOH6 5 )、草 酸又叫乙二酸(H C O2 2 4 (COOH) )2 。 (2)無機酸：屬於無機化合物的酸，如氫氟酸(HF)、氫氯酸(HCl)、硝酸(HNO3)。 二.酸的命名： 1.不含氧酸： (1)定義：通常是由氫原子與非金屬元素結合而成。 (2)性質： a.常溫下大多是氣體，稱之為某化氫。如，硫化氫 H2S(g)、氯化氫HCl( g)、氰化 氫HCN( g)。 b.溶於水後，變成氫某酸。如，氫硫酸 H2S(aq)、氫氯酸俗稱鹽酸 HCl(aq)、氫 氰酸HCN(aq)。 c.均屬於分子化合物。 (3)常見的非含氧酸： 氣體 水溶液

2 ( )g H S 硫化氫 H S_{2 (aq)} 氫硫酸 ( )g HCl 氯化氫 HCl_(aq) 氫氯酸 ( )g HCN 氰化氫 HCN(aq) 氫氰酸 ( )g HF 氟化氫 HF(aq) 氫氟酸 ( )g HBr 溴化氫 HBr_(aq) 氫溴酸 ( )g HI 碘化氫 HI_(aq) 氫碘酸 2.含氧酸： (1)定義：化合物中均含有氧與氫元素的酸。 (2)性質： a.依所含的元素來命名。如，磷酸 H3PO4、硫酸 H2SO4、碳酸 H2PO3、氯酸 3 HClO  、錳酸H2MnO4與比較特別的硝酸 HNO3。 b.具有相同元素之含氧酸，會因為氧元素之多寡(氧化數不同)而有不同名稱；氧元 素較多者(氧化數高者)，稱之為過；氧元素較少者(氧化數低者)，稱之為亞； 氧元素更少者(氧化數更低者)，稱之為次。如，下表所示： 過某酸 某酸 亞某酸 次某酸  4

HClO 過氯酸 HClO3 氯酸 HClO2 亞氯酸 HClO次氯酸

 4 HMnO 過錳酸 H2MnO4 錳酸 X X X H₃PO₄ 磷酸 H₃PO₃ 亞磷酸 H2PO2 次磷酸 X H2SO4 硫酸 H2SO3 亞硫酸 X X HNO3 硝酸 HNO2 亞硝酸 X 三.鹼的分類： 1.根據可解離之氫氧根離子數(OH)，可分成 (1)一元鹼：每個分子的鹼，只能解離出一個氫氧根離子(_OH)_。如， 氫氧化鈉(NaOH)、氨水溶液(NH4OH)。解離方程式如下：   _      4 ( ) 2 4(aq) (aq) O H aq NH OH OH NH _。 (2)二元鹼：每個分子的鹼，能解離出二個氫氧根離子(_OH)_。如， 氫氧化鈣(Ca(OH)2)、氫氧化鋇(Ba(OH)2)。解離方程式如下：   _      2 _{( )} ) ( ) ( 2 2 ) ( 2 aq aq O H aq Ca OH OH Ca 。

(3)三元鹼：每個分子的鹼，能解離出三個氫氧根離子(_OH)_。如， 氫氧化鐵(Fe(OH)3)、氫氧化鋁(Al(OH)3)。解離方程式如下：   _      3 _{( )} ) ( ) ( 3 3 ) ( 2 aq aq O H aq Al OH OH Al 。 2.依含有OH與不含有OH： (1)含有OH：如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)。 (2)不含有OH：如氨(NH3)、甲胺(CH NH3 2)。 3.依有機或無機來分： (1)有機鹼：屬於有機化合物的鹼，如甲胺(CH NH3 2)、乙胺(CH CH NH3 2 2)。 (2)無機鹼：屬於無機化合物的鹼，如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)。 四.鹼的命名： 1.一般而言，鹼大多是金屬的氫氧化物，所以直接稱之為氫氧化某。 2.但亦有含氧酸同樣的問題，就是不同的氫氧根數(氧化數不同)；氧化數高的(氫氧根 多的)稱之為氫氧化某，氧化數低的(氫氧根少的)稱之為氫氧化亞某。亦可直接將該 化合物之氫氧根數(氧化數)標示於化合物最後。如， (1)氫氧化鈉 NaOH、氫氧化鈣Ca(OH)2。 (2)Fe(OH)3 氫氧化鐵或氫氧化鐵(III)。 (3)Fe(OH)₂ 氫氧化亞鐵或氫氧化鐵(II)。 (4)Sn(OH)₄ 氫氧化錫(IV)。 (5)Sn(OH)₂ 氫氧化亞錫或氫氧化錫(II)。

1. 下 列 各 化 合 物 中 ， 稱 之 為 亞 磷 酸 氫 鈉 的 是 (A)NaH2PO2 (B)Na2HPO3 (C) 3

2PO

NaH _(D)Na₂HPO₄。

2.下列各化合物與化學式的配對中，正確的是 (A)氫硫酸 H2SO4 (B)亞氯酸HClO (C)錳酸HMnO4 (D)氫氧化鐵(III)  Fe(OH)3。

3.試寫出下列物質的中文命名或化學式， (1)HF( aq)(氫氟酸) (2)HClO2 aq( )(亞氯酸) (3)H2SO3(aq)(亞硫酸) (4)過錳酸(HMnO₄) (5)亞磷酸(H3PO3) 4.完成下列各種酸的命名： (1)H2CrO4： 。(鉻酸) (2)H4SiO4： 。(矽酸) (3)H2S2O3： 。(硫代硫酸) 5. 下 列 各 化 合 物 的 命 名 中 ， 錯 誤 的 是 (A)HCN( g) 氰 氫 酸 (B)H3PO4 磷 酸 (C)  2 HNO 亞硝酸 (D)HClO₃ _氯酸。 6.完成下列各種鹼的命名： (1)Al(OH)3： 。(氫氧化鋁) (2)Pb(OH)2： 。(氫氧化鉛(II)) (3)N2H4： 。(肼) (4)Cr(OH)3： 。(氫氧化鉻(III)) 7.下列各種酸的命名中 ，正確的是 (A)氫硫酸(H SO2 3) (B)磷酸(H PO3 3) (C)氫氯酸

3

(HClO ) (D)過錳酸(HMnO4)。

8.下列各種氧化物容易溶於水後，且水溶液呈鹼性的有 (A)Na O2 (B)NO2 (C)Cl O2 7 (D)

CaO (E)Al O2 3。

9.選出下列正確的酸或鹼的命名 (A)砷酸(H AsO3 4) (B)氫碘酸(HI(aq)) (C)錳酸(HMnO4)

(D)氫氧化鐵(Fe OH( ) )2 (E)氯酸(HClO3)。 8-3 水溶液的酸鹼性 一.簡單的酸鹼定義： 1.當水溶液中之[_H]_{ OH}[ ]_{，則表示該溶液屬於酸性溶液。} 2.當水溶液中之[_H]_{ OH}[ ]_{，則表示該溶液屬於中性溶液。} 3.當水溶液中之[_H]_{ OH}[ ]_{，則表示該溶液屬於鹼性溶液。} 二.水的解離：純水是一弱電解質，大約5億5 千萬個水分子才能解離出 1個氫離子 ) (_H _{與1個氫氧根離子(OH}_)。 1.水的解離方程式：H₂O_(l) 55.90kJ  H₍_aq) OH₍_aq)。 2.水的解離常數： ] [ ] ][ [ 2O H OH H K    ，該數值會隨溫度的改變而改變。 3.水的離子積常數：該數值亦會隨溫度的改變而改變。 (1)定義：_{K }[_H][_OH] w 。 (2)性質： a.當溫度一定時， K 、Kw均為定值；於25oC 時，Kw 1.0 10 14M2    。 b.當溫度增加時， K 、Kw、解離度、[H]、[OH]均隨著增加。 c.當溫度增加時， pK _、 pK_w、pH _、pOH _{則隨著減小。} d.純水或是中性溶液時， H  OH  Kw  _{] [ ]} [ ，且於₂₅oC_時，[H_{] OH[} _]之值

為最小。 e.溫度與Kw、 K 、 pK 、 pKw、 pH 、 pOH的關係，如下表所示： 溫度 K Kw  [H] [ OH] C o 25  _{1.8 10} 16 _{1.0 10} 14 _{1.8 10 %} 7 _{1.0 10 M} 7 C o 25  _{1.8 10} 16 _{1.0 10} 14 _{1.8 10 %} 7 _{1.0 10 M} 7 C o 25  _{1.8 10} 16 _{1.0 10} 14 _{1.8 10 %} 7 _{1.0 10 M} 7 4.解離度：解離度( )  解離之濃度100% 原來之濃度 。 三.pH _{值：丹麥化學家索任生用來表示水溶液中的氫離子濃度。} 1.定義：氫離子濃度倒數的對數值。 2.數學式： log[ ] ] [ 1 log     H H pH _{，或者可表示成[H}_{] 10}pH_。 3.通式：若[_H]_a10b_M(1_a10)_{，則pH bloga。} 4.其他： (1) log[ ] ] [ 1 log     OH OH pOH _{，或者可表示成[OH}_{] 10}pOH_。 (2) log[ ] ] [ 1 log w w w K K pK   _，且pH pOH  pK_w。 5.常見物質的 pH _值(25oC)_：

6.pH 值的測定： (1)pH 試紙：此為浸過指示劑的紙，將試紙放入待測溶液中，再將此試紙的顏色和 已知pH 值的顏色比較，可得知大概的pH 值。 (2)pH 計：測定時將兩電極放入待測溶液，其優點是準確度高，使用方便。 1.已知於₆₀oC_{時，水的K 1.0 10} 13_M2 W    ，則於此溫度時，純水的 pH _{值是 (A)6.5} (B)7.0 (C)8.0 (D)9.0。 2.於₂₅oC _{時，0.005M 的鹽酸(HCl)，其pH ? (log2}_0.300) 3.於₂₅oC _{時，0.005M 的硫酸( )} 4 2SO H ，其pH ? (log20.300) (2) 4.已知₂₅oC _{時，含有[OH}_]1.0105_{M 之水溶液，其[H}_{]？pH ？} 5.已知，3.65 公克的HCl溶於足量的水，並配成10.0 公升水溶液，則該溶液之pH ？

(Cl 35.5) 6.於₂₅oC _{時，欲使0.01M} ) ( aq HCl _的 pOH pH 值，變成原來的6 倍，應加多少水最好？ 7.下列關於純水的敘述中，正確的有 (A)溫度愈高，水的解離度愈大 (B)於任何溫度下， w K OH H_]_[ _] [ (C)於任何溫度下，[H][OH] Kw 107M (D)溫度升高 時，_[H_][OH_]107M _(E)於 C o 25 時，_{K 1.0 10} 14_M2 w    。 8.於₆₈oC_{時，水的K 1.0 10} 13_M2 w    ，欲使0.01M HCl( aq)的 _pOH pH 值，變成原來 的5.5 倍，應加多少水最好？ 9.已知，於₂₅oC _{時，某酸性水溶液的pH 4，則[OH}_]_？[ ] [ ] OH H    ？ 10.下列各項敘述中，正確的是 (A)_[H_]2.3105M _{的溶液，在} C o 25 時呈鹼性 (B) 酸性溶液於₂₅oC _{時，pH 7，但是[H}_]1.0107_{M (C)} C o 25 時， pK_w 14 (D)當溶液中的[H]增加₁₀3_{倍，則 pH 值增加3 (E)在任何溫度的水溶液中，其} 14   pOH pH _{ㄧ定成立。}

11.於25o_{C時，求下列各水溶液的pH 值：} (1)0.40g_{的NaOH 溶於水，配成10.0L的水溶液。} (2)取30mL的0.06M HCl( aq)，加水稀釋至2.0L。 (3)0.2M 的HCl( aq)與0.40M 的HNO3 aq( )各取50.0mL混合後稀釋至1.0L。 12. 於 ₂₅oC_{時 ， 某 溶 液 中} [ ] ₂₅ [ ] OH H    ， 則 其 pH ？ (A)5.3 (B)5.7 (C)6.3 (D)6.7 。 (log 2 0.30) 13.將1.0mL、1.0M 的鹽酸水溶液加水稀釋，溶液的pH 值隨著溶液體積(VmL)的變化， 可以下列何種圖形來表示？(83 日大) <Homework 8-2> 1.欲使_1.0102M _{的HCl 溶液其 pH 與 pOH的比值變為原來之3 倍，則需加水，使} 該溶液的體積增為原來若干倍?(設溫度保持₂₅oC_{，log2 0.300、log7}_0.845)

2.已知有一pH 5.0_{之鹽酸水溶液，今以純水稀釋至體積為1000 倍，則經稀釋過後溶} 液之pH _{值是 (A)8 (B)2 至 5 之間 (C)6 至 7 之間 (D)7 至 8 之間。(C)} 3.已知於某溫度時，純水的 pH _{值是6.12，則此時的溫度與OH}_{離子濃度分別是 (A)} 溫度_25oC_、[OH_]107.38_{M (B)溫度25}o_C、[OH_]106.12_{M (C)溫度25}o_C、 M OH _{] 10} 7.38 [  _  _{(D)溫度25}o_C、[OH_]106.12_{M 。(B)} 4.已知₆₀oC_{時，純水中的[H}_]3.0107_{M ，於此溫度下，水的解離常數大約是} (A)_9.01014 _(B)1.01014 _(C)1.81016 _(D)1.61015_。(D) 5.已知下列之酸鹼反應，其反應方向均是向右進行： (1)H2ONH2 OH NH3   _，(2)    _{  } 2 2O S H HS OH ，則最強的鹼是 (A)_OH _(B)S2 _(C)HS _(D)  2 NH 。(D) 6.欲使原為_1.0102M _{的HCl 水溶液，利用加入純水使其 pH 與 pOH的比值變為原} 來的6倍，則體積增為原來的若干倍，最有可能(設溫度保持25 Co ) _(A)104 _(B)105 (C)₁₀6 _(D)107_。(D) 7.室溫時，今有pH 7.0_{的純水100 毫升，其中含有氫離子數大約有 (A)6.010}15 _(B) 16 10 0 . 6  (C)_3.31017 _(D)6.01018 _個。(A) 8.已知於₆₀oC_{時，水的K 1.0 10} 13_M2 W    ，則於此溫度時，純水的 pH _{值是 (A)6.5} (B)7.0 (C)8.0 (D)9.0。(A) 9. 下 列 各 組 含 氧 酸 中 ， 酸 強 度 之 順 序 正 確 的 是 (A)HF HClHBr (B) 4 3 2 3 3 3PO H PO H PO

H   (C)NH3 H2OHF (D)HIO4 HBrO4 HClO4。(B) 10.根據布忍司特－羅瑞理論，下列各種物質中，屬於兩性物質的有 (A)_Be2 _(B)

 3

HSO (C)NH3 (D)HCO3 (E)

 2 2PO

H 。(BCD)

11.當溫度升高時，下列各項純水的性質中，會變小的是 (A)pH _(B)K_{W (C)}K_{a (D)}

pOH _(E) pK_{W 。(ADE)}

12.下列各項敘述中，正確的有 (A)₅₀oC_{的純水，其 pH pOH 14 (B)10}8_{M 的HCl，} 其 pH 8 _(C)30o_{C時的純水 pH 小於20}o_{C時的純水 pH (D)pH 2的溶液，其} ] [_H _{為pH 3溶液之10 倍 (E)40}o_C時[H_]107_{M 的水溶液呈中性。(ACD)} 13.在₄₅oC_{時，下列關於水溶液敘述中，正確的有 (A)純水之 pH 7 (B)水溶液中} M H _{] 10} 7 [  _  _{時 為 鹼 性 (C)[H}_]107_{M 時 ，[OH}_{]大 於10}7_{M (D)} W K _{值 為} 2 14 10 0 .

1   M (E)pH  pOH 14_。(ABC)

14.已知₅₀oC_{時，某一水溶液之 pH 4.0，則下列關於該溶液的敘述中，正確的有} (A)_[H_]104M _(B)[OH_]1010_{M (C)pOH 10 (D)[H}_][OH_]1014_M2_。(A) 15.水在₀oC_、25o_C之 W K _{分別為1.1410}15_M2_、1.01014_M2_{，則下列各項敘述} 中，正確的是 (A)水之自身解離作用為吸熱反應 (B)水之自身解離作用為放熱反應 (C)水之解離常數隨溫度升高而減少 (D)₂₅oC_{的純水pH 7 (E)0}o_{C的純水pH 7。} (ADE) 16.已知，於₇₀oC_{時的K 1.0 10} 13_M2 W    ，則於pH _{值為若干時，1 升溶液中之H} 及_OH_{離子數總和最小的是(A)4 (B)6 (C)8 (D)9。(B)} 17.試求，₂₅oC_時1.0108_{M 的NaOH 水溶液的 pH 值。(7.04)} 18.下列各項關於水溶液的敘述中，屬於水溶液的共同性質是 (A)_{K }[_H][_OH] _(B)

14   pOH pH _{(C)溫度升高，不影響水的解離度 (D)} pK_{W 因溫度升高而變小 (E)} W K _{因溫度升高而變小。(AD)} 19.在₆₀oC_時，水的 W K _{約等於1.010}13_M2_{，則在此溫度時，純水的 pH 值為} (A)6.5 (B)7.0 (C)8.0 (D)9.0。(A) 20.下列各項敘述中，正確的是 (A)_[H_]109_{時， pH 9 (B)10}9_{M 的HCl，其} 9  pH _(C)在25o_{C時，水之解離度為1.810}10_{% (D)10}o_{C時，純水之 pH 值小} 於₂₅oC_{時之 pH 值。(A)} 21.下列各項敘述中，正確的是 (A)0o_{C時，中性時的 pH} _{7 (B)25}o_{C時，10 M}2 _的 NaOH水溶液的 pH 2 (C)25o_{C時，10 M}8 _{的NaOH水溶液的 pH 6 (D)25}o_C時， 8 10 M 的HCl水溶液的pH 7。(D) 22.將純水加熱至某一個溫度時，其 pH 6.5，則下列各項敘述中，錯誤的是 (A)此時 水溶液變成酸性 (B)此時的pOH 7.5 (C)此時的pH pOH 14 (D)水的離子積變小 (E)水的游離百分率不變。(ABDE) 23.將1.0mL、_{10 M}3 _{的NaOH水溶液，用水稀釋到10.0L時，試求} (1)該水溶液的[H]_{？(6.2 10} 8_M) (2)該水溶液的[OH]_{？(1.62 10} 7_M) 24. 將1.0mL、_{10 M}5 _{的HCl水 溶 液 ， 用 水 稀 釋 到1.0L時 ， 求 該 水 溶 液 的[H}_]？ 7 (1.1 10_  M) 8-4 常用的酸鹼指示劑 某些特定植物的莖葉或花瓣的萃取液，會因為加入酸性或鹼性物質，而產生顏色的 改變。如，實驗室則常利用石蕊或酚酞溶液來替代；而這類物質，均可做為酸鹼指示劑 檢視物質的酸鹼性。 一.定義：其顏色會隨水溶液的 pH 值而改變的物質；一般都是有機弱酸或有機弱鹼。 二.常見指示劑的變色範圍：如下表所示。 物 質 酸 型 顏 色 變色的pH _{範圍 鹼 型 顏 色} 甲基橙 紅 3.1~ 4.5 黃 甲基紅 紅 4.2~ 6.3 黃 石蕊 紅 5.0~8.0 藍 酚酞 無 8.3~10.0 紅

茜素黃 黃 10.0 ~12.1 淡紫 三.變色原理：指示劑的解離方程式：如下所示。 HIn _{H +}  _In (酸型顏色) (鹼型顏色) 1.情況 1：若將指示劑加於鹼性溶液時，[_H]_{會變少，根據勒沙特列原理，整個平衡} 往右移動，則指示劑顯現出鹼性的顏色。 2.情況 2：若將指示劑加於酸性溶液時，[_H]_{會變多，根據勒沙特列原理，整個平衡} 往左移動，則指示劑顯現出酸性的顏色。 3.人類眼睛對顏色的敏感度；一般而言，其濃度差異要夠大，才有辦法分辨其顏色的 變化。其比值如下所示，[ ] 10 [ ] HIn In  或 [ ] 1 [ ] 10 HIn In  。 4.當[ ] 10 [ ] HIn In  ，即代表指示劑的顏色變化趨向於HIn型的顏色；換句話就是酸型的顏 色。 5.當[ ] 1 [ ] 10 HIn In  ，即代表指示劑的顏色變化趨向於In型的顏色；換句話就是鹼型的顏 色。 6.當[ ] 1 [ ] HIn In  ，即指示劑顏色變化完成一半，對於雙色指示劑而言，呈現中間色。 7.以甲基橙為例，如下所示。 四.變色範圍： 1.意義：當指示劑加入不同 pH 值的溶液時，所呈現的顏色，亦隨之改變；不同的指 示劑，其顏色變化亦有所不同。以甲基紅為例，其變色範圍是4.2~ 6.3，所代表的 意義是當pH 6.3時，所呈現的顏色是黃色；當 pH 4.2時，所呈現的顏色是紅 色；當pH 介於4.2~ 6.3之間，則是呈現紅色與黃色的混合色。 2.求法： (1)解離常數： ] [ ] ][ [ HIn In H Ka    。 (2)算法：若已知，某指示劑(HInd)的 _107 a K ，則其變色範圍是多少？

五.常見的指示劑：如下表所示。 常見指示劑的變色範圍 百里酚藍有另一個變色範圍，(黃)8.0 ~ 9.6(藍) 1.已知，剛果紅為弱酸，其 _104 a K ，其分子呈現藍色，陰離子則呈現紅色，試回答 下列問題： (1)剛果紅的變色範圍。 (2)剛果紅在pH 4_{時，溶液呈現何種顏色？} (3)剛果紅在pH 10_{時，溶液呈現何種顏色？} 2.已知，紫甘藍(紫色高麗菜)汁會隨溶液 pH _{值改變而呈現多種顏色，其變化如下所示，} 若將紫甘藍汁加入與胃液的 pH _{值相當的溶液中，呈現的顏色為何？ (A)紅 (B)粉紫} (C)藍紫 (D)綠青。 3.已知，甲基橙的變色 pH _{範圍是3.1~ 4.5，則} (1)於0.1M 鹽酸中呈現何種顏色？ (2)於0.1M 的NaOH 中呈現何種顏色？ (3)於pH 4_{的溶液中呈現何種顏色？} pH _{2 4 6 8 10 12} 顏色 紅 粉紫 藍紫 綠青 草綠 黃

4.若某一品牌之洗面皂，標示 pH _{值為5.5，若取兩杯其水溶液分別滴入石蕊及酚酞指} 示劑，則溶液呈現的顏色是 (A)紅色、藍色 (B)紅色、紅色 (C)紅色、無色 (D)藍色、無 色。 5.下列關於酸鹼指示劑的敘述中，正確的是 (A)指示劑本身為一種弱酸或弱鹼 (B)酸鹼 指示劑是指顏色會隨溶液pH _{值而改變的物質 (C)酸鹼滴定時不可以滴加太多量，} 以免造成實驗誤差 (D)酚酞常用在強酸滴定強鹼時 (E)石蕊試紙在鹼性溶液中呈紅色。 6.若已知，石蕊(HInd)的 _107 a K ，當 100 1 ] [ ] [  _ HInd Ind 時，呈現紅色，當 10 ] [ ] [  _ HInd Ind 時，則呈現藍色，求石蕊的變色範圍是多少？ 7.某單質子弱酸0.1M，分別以剛果紅試紙、溴瑞香草藍、石蕊試紙測試，其顏色分別是 紅色、黃色、紅色，估計此弱酸溶液中，[H]_{？ (A)} 3 2 10 M  (B) 5 4 10 M  (C) 6 5 10 M  (D) 7 7 10 M  。 剛果紅 (藍)3.1 ~ 5.1(紅) 溴瑞香草藍 (黃)6.0 ~ 7.6(藍) 石蕊試紙 (紅)5.5 ~ 8.0(藍) 8.有三種未標示的無色溶液甲、乙、丙，假設這三種溶液分別是酸、鹼與酚酞。取少量的 甲與乙溶液混合，結果呈現紅色；但甲或乙與丙溶液混合均不呈色，則丙溶液是 (A)酸 (B)鹼 (C)酚酞 (D)無法推斷。

8-5 酸鹼中和與酸鹼滴定 一.酸鹼中和： 1.定義：當酸與鹼在水溶液中起反應，酸中的氫離子會與鹼中的氫氧根離子作用生成 水之反應。 2.表示：酸



鹼



水



鹽 H(aq) OH(aq) H O2 ( )l      。 3.反應類型： (1)強酸與強鹼： a.通式：H(aq) OH(aq) H O2 ( )l  _  _ 。 b.範例：HCl(aq) NaOH(aq) H2O(l) NaCl(aq)。 c.離子方程式_  _  _  _  _{ }  _  ) ( ) ( ) ( 2 ) ( ) ( ) ( ) (aq Claq Naaq OH aq H Ol Naaq Claq H 。 d.淨離子方程式H(aq) OH(aq) H2O(l)。 (2)強酸與弱鹼： a.通式：H(aq) BOH B H O2 ( )l  _{ } _ 。 b.範例：HCl(aq) NH3(aq) NH4Cl(aq)。 c.離子方程式_  _  _{ }  _  ) ( ) ( 4 ) ( 3 ) ( ) (aq Claq NH aq NH aq Claq H 。 d.淨離子方程式_  _{ }  ) ( 4 ) ( 3 ) (aq NH aq NH aq H 。 (3)弱酸與強鹼： a.通式：HA OH A H O2 ( )l      。

b.範例：CH3COOH(aq) NaOH(aq) H2O(l) CH3COONa(aq)。 c.離子方程式       _{     } H_(aq) CH₃COO_(aq) Na_(aq) OH_(aq) H₂O_(l) Na_(aq) CH₃COO_(aq)。

d.淨離子方程式： CH COOH OH3 (aq) H O2 ( )l CH COO3 (aq)       。 (4)弱酸與弱鹼： a.通式：HA BOH BA H O 2 ( )l 。 b.範例：CH3COOH(aq) NH3(aq) CH3COONH4(aq)。 c.淨離子方程式H₍_aq) CH₃COO₍_aq) NH_3(aq) CH₃COO₍_aq) NH₍_aq)。 4.能量變化：當進行酸鹼中和反應時，會放出熱量，此熱量稱之為中和熱。若剛好只 生成1 莫耳的水，則稱之為莫耳中和熱；反應所放出的熱量依所產生水的莫耳數而 定。一般而言，中和熱的大小順序是強酸



強鹼＞強酸



弱鹼、弱酸



強鹼＞弱酸



弱鹼。 (1)當強酸與強鹼作用生成1莫耳的水時，會放出約

55

.

8

kJ

_mol

。 (2)當有機酸(CnH2n1COOH)與鹼作用時，則可產生更多的熱量，如下表所示。 5.應用： (1)胃乳或制酸劑(Mg(OH₂)、Al(OH)3)能有效減輕胃酸過多的不舒服。 Mg OH H Mg2 H₂O 2 2 2 ) (      Al OH H Al3 H₂O 3 3 3 ) (      (2)利用醋(CH3COOH)清洗茶漬。 二.酸鹼中和後，溶液的酸鹼性： 1.強酸加強鹼得中性水溶液：因為酸與鹼皆完全解離，反應進行完全，只有未解離的 水、強酸的陰離子、強鹼的陽離子，所以溶液呈中性。 2.強酸與弱鹼得酸性溶液。 3.弱酸與強鹼得鹼性溶液。 4.弱酸與弱鹼可得中性、酸性、鹼性溶液。其強度要由弱酸、弱鹼的強度而定。

三.酸鹼滴定： 1.定義：利用一種已知濃度的酸(鹼)水溶液，測定另一未知濃度的鹼(酸)水溶液。 2.裝置與操作技巧： (1)容量分析儀器。如下頁圖8 1 所示。 (2)滴定裝置，如下頁圖8 2 所示。 (3)操作時的注意事項，如下頁圖8 3 所示。 容量瓶 安全吸球與吸液管 安全吸球與分度吸量管 酸液滴定管 鹼液滴定管 圖8 1 容量分析儀器 圖8 2 滴定裝置 從滴定管尖端移 以燒杯收集 在錐形瓶中進行滴定， 使滴定管內的 走空氣泡 過量溶液 要邊滴邊搖動錐形瓶 溶液流出 圖8 3 滴定操作時的注意事項

3.注意事項： (1)使用器材的洗淨。 (2)滴定管需利用滴定水溶液事先潤濕過，不可只用蒸餾水清洗。 (3)滴定管、橡皮管中有任何氣泡，要去除。 (4)指示劑切忌添加過多，一般以2~3滴即可。 (5)指示劑的選擇：須選用靠近當量點時會變色的酸鹼指示劑；一般原則如下： a.強酸與強鹼滴定時，可用酚酞與甲基橙作指示劑。 b.強酸與弱鹼滴定時，可用甲基紅與甲基橙作指示劑。 c.弱酸與強鹼滴定時，可用酚酞與茜素黃 R 作指示劑。 d.弱酸與弱鹼滴定時，可用溴瑞香草藍作指示劑。 4.名詞解釋： (1)當量點： a.定義：當酸與鹼的當量數相等時，即是；亦可換成另一種說法就是 氫離子莫 耳數等於氫氧根離子莫耳數。 b.當量點的酸鹼性： (a)25o_{C時，強酸與強鹼的當量點，pH} _{7，溶液呈中性。} (b)25o_{C時，強酸與弱鹼的當量點，pH} _{7，溶液呈酸性。} (c)25o_{C時，弱酸與強鹼的當量點，pH} _{7，溶液呈鹼性。} (2)滴定終點：指示劑變色的瞬間，即是；換句話說，就是實驗完成的瞬間。一般而 言，當量點幾乎與滴定終點重合。 (3)滴定中和點：又叫做中性點。當溶液的 pH 7_{時，又叫中性點；但此時的酸的克} 當量數不一定等於鹼的克當量數。 (4)酸(鹼)的克當量 _{個酸 鹼 分子可解離的氫}酸 鹼 的分子量_{氫氧根 離子數} ) ( ) ( 1 ) (  。 (5)克當量數 克當量 的質量 鹼 酸( )  。 (6)當量濃度 ) ( ) ( 公升 溶液體積 的克當量數 鹼 酸  。 (7)反滴定：在滴定過程中，當加入過量的第一種標準溶液(如果是酸)，則需要加入 另一種標準溶液(要是鹼)，來測出第一種標準液所超過的量。 5.指示劑的選擇：一般原則是指示劑的變色範圍必須包含當量點。 (1)強酸對強鹼：因為其當量點是pH 7，而且在當量點附近的pH 變化很快，且 其變化範圍大概有8 個pH 單位(pH 3 ~ 11)，因此大部分的指示劑都可使用， 然而我們都使用酚酞，因為其變色很明顯(無色~紅色)。 (2)強鹼對弱酸：其當量點在鹼性範圍，因此常用的指示劑有茜素黃R(10.0 ~ 12.1)、酚 酞(8.3 ~ 10)。 (3)強酸對弱鹼：其當量點在酸性範圍，因此常用的指示劑有甲基橙(3.1 ~ 4.5)、甲基

紅(4.2 ~ 6.3)。 (4)用量：指示劑一般都是有機弱酸或弱鹼，為避免影響實驗結果，都只加 2~3 滴。 6.標定：由於溫度或化學變化之故，致使滴定實驗中所使用的標準溶液的濃度可能發 生變化，所以使用前必須用另一標準溶液予以校正。一般常用鄰苯二甲酸氫鉀 (KHP)來標定氫氧化納水溶液，其反應方程式如下。 四.酸鹼滴定曲線： 1.定義：以滴定加入的酸或鹼的體積為橫軸，而以被滴定溶液的 pH 值為縱軸，所完 成的曲線即是。 2.滴定曲線的類型： 圖8 4 強酸滴定強鹼 圖8 5 強鹼滴定強酸 圖8 6 強鹼滴定弱酸 圖8 7 弱酸滴定強鹼 圖8 8 強酸滴定弱鹼 圖8 9 弱鹼滴定強酸

五.酸鹼滴定的計算：可利用下列兩種數學式。 1.aCM1V1 bCM2V2 

a

：一個酸分子可解離的氫離子數、CM1：酸的體積莫耳濃度、 1 V ：酸的體積(公升)、b：一個鹼分子可解離的氫氧根離子數、CM₂：鹼的體積莫 耳濃度、V2 ：酸的體積(公升)。 2.N1V1  N2V2  N1：酸的當量濃度、V1：酸的體積(公升)、N2：鹼的當量濃度、 2 V ：酸的體積(公升)。 1.試算出下列各種酸或鹼的當量：(H 1、S 32、O16、P31、Mg 24.3) (1)硫酸(H₂SO₄)。 (2)磷酸(H3PO4)。 (3)氫氧化鎂(Mg(OH)₂) (4)亞磷酸(H3PO3)： 2.當強酸與強鹼滴定生成 1 莫耳水時，約放出 56.0 千焦耳的熱；理論上，將0.01M 的 4 2SO H 3公升與0.01M 的NaOH 6公升混合，則大約可放出多少千焦耳的熱量？ 3.濃度均為0.2M 的硝酸(HNO3)、鹽酸(HCl)、醋酸(CH3COOH)、磷酸(H3PO4)水 溶液各50mL，用0.1M 的氫氧化鈉水溶液滴定；當達當量點時，所需的氫氧化鈉 水溶液體積最多的是 (A)硝酸 (B)鹽酸 (C)醋酸 (D)磷酸。 4.已知，有純氫氧化鈉晶體0.6g_{，將其投入未知濃度的硫酸}(H₂SO₄)30mL中，恰 好可中和，則 (1)硫酸的體積莫耳濃度是多少？ (2)蒸發後可得硫酸鈉若干克？(Na 23)

5.若將20mL的未知濃度HCl 水溶液，以40mL、0.100M 的NaOH 水溶液滴定而達 終點，則此HCl 水溶液的體積莫耳濃度是多少？而HCl 的克數又是多少？ 6.若某一元酸0.60g_{配成100mL溶液後，以0.125M 的}NaOH(aq)滴定，當滴40mL 的NaOH(aq)時，恰好達到當量點，則該一元酸的分子量為何？(120) 7.若某用水將28.54g_{克氫氧化鈣}(Ca(OH)₂)配成500mL，其當量濃度為何？ 8.若某一元有機酸的元素分析結果是：C 佔40%、 H 佔6.7%、O佔53.3%；另取 該酸0.30g_{，並用0.2M 之NaOH 溶液滴定，則須25mL可達當量點，則下列有} 關該酸的敘述中，正確的是 (A)實驗式CH2O2 (B)實驗式CH2O (C)分子量 60 (D) 分子式C2H2O2 (E)分子式C2H4O2。 9.已知，金屬鈉與水反應，會生成氫氣及氫氧化鈉並釋出大量的熱，且水溶液呈鹼性。 而金屬鈣亦有類似性質；若將金屬鈣0.8g _{與水50mL完全作用後，欲完全中和該} 水溶液，則需加入0.10M 的鹽酸多少mL？(Ca40)

10.試問，當下列各項滴定實驗到達當量點時，呈現酸性的是 (甲)HClNH₃ NH₄Cl

(乙)HClNaOH NaClH₂O

(丙)C₆H₅COOH NaOH C₆H₅COONaH₂O (丁)AgNO3 NaCl AgClNaNO3

11.若干3M 的硫酸(H₂SO₄)溶液與若干 M1 的NaOH 溶液，混合所得的中性溶液中， 其中Na2SO4的體積莫耳濃度大約是多少 M ？ 12.今將0.1M 的H2SO4(aq) 30mL與0.1M 的NaOH(aq) 40mL混合。則該混合溶液中 各離子濃度大小的正確順序是 (A)[ ] [ ] [ 2 ] [ ] 4     _{ Na  SO  H} OH (B)[ ] [ 2 ] [ ] [ ] 4     _{ SO  H  OH} Na (C)[ ] [ ] [ 2 ] [ ] 4     _{ OH  SO  H} Na (D)[ 2 ] [ ] [ ] [ ] 4     _{ Na  H  OH} SO 。 12.已知，log20.3_；今於25o_{C 時，將0.14M 的NaOH 與0.06M 的} 4 2SO H 等體 積混合，則混合後溶液之pH _{值是多少？} 13.右圖是以0.1M 的NaOH(aq)滴定未知濃度的HCl( aq) 20mL 所得的滴定曲線圖，則下列敘述中，正確的是 (A)到達 終點時，NaOH(aq)的用量是20mL (B) A 點時的pH 2 (C)C點時pH 5 _{(D)在酸鹼完全中和的附近，溶液的} pH _{值變化的很快 (E)} pH _{儀測酸鹼值較試紙為準確。}

14.常溫下，某酸溶液35.0mL，其中含有酸0.512g_{，並以0.1M 的}NaOH_{(aq)滴定，} 需 要 40.0mL剛 好 可 達 當 量 點 ， 則 此 酸 可 能 是 (A)H2S (B)HCl (C) HI (D) 4 2SO H 。 15.濃度未知的三種酸液：硫酸(H₂SO₄)、鹽酸(HCl) 與醋酸(CH3COOH)，各取25.0mL後，分別用 M 10 . 0 的NaOH(aq)或0.10M 的NH3 aq( )滴定，可得 下列滴定曲線圖。指示劑有甲基紅、石蕊、酚酞 可使用。則回答下列問題 (1)由圖中選出適當的曲線 (a)硫酸與NH3 aq( )是哪一條曲線？ (b)醋酸與NaOH(aq)是哪一條曲線？ (c)鹽酸與NaOH(aq)是哪一條曲線？ (2)上題中，(a)、(c)兩滴定所使用的共通指示劑為何？ (3)滴定前，硫酸、醋酸、鹽酸的濃度分別是多少 M ？ 16.常溫下，某酸性溶液35.0mL，其中含有此酸0.512g，以0.1M 的氫氧化鈉溶液滴定 至當量點時，用去40.0mL的氫氧化鈉溶液，則此酸最可能的下列哪一種酸？(式量： 2 34 H S 、HCl35.5、HI 128、HCN 27) (A)氫硫酸 (B)鹽酸 (C)氫碘酸 (D)氫氰 酸。(88 日大) 17.取0.9381g的 草 酸 試 劑 ， 以0.1095M 的 氫 氧 化 鉀 溶 液 滴 定 ， 達 滴 定 終 點 時 用 掉 35.41mL，則該試劑中草酸的含量百分比是多少？ (A)11.67% (B)18.61% (C)37.21%

(D)23.34%。 18.假設某一胃藥製片之制酸劑為碳酸鈣，其中所含之制酸劑的測定步驟如下： 步驟 1：取 1 粒0.4g的此種胃藥片，磨碎後加入50.0mL蒸餾水。 步驟 2：加入過量0.10M 、80.0mL的鹽酸水溶液，煮沸後並冷卻。 步驟 3：以酚酞當指示劑，用0.10M 的氫氧化鈉滴定，結果需要44.0mL使達滴定終點 則 (1)寫出步驟 2 的相關反應方程式。 (2)步驟 3 達滴定終點時，溶液呈現何種顏色？ (3)胃藥片中，含有碳酸鈣多少克？ (4)為何不直接用鹽酸來滴定此胃藥片？(89 日大) 19.在pH 值等於1 的鹽酸溶液中，加入同體積 pH 值等於14 的氫氧化鈉溶液時，此混 合液的pH 最接近何值？ (A)2 (B)7 (C)12 (D)14。(70 日大) 20.下列各化合物溶於水後，會呈現酸性的有 (A)CH NH Cl3 3 (B)NH Cl4 (C)NaHCO3 (D) 3

<Homework 8-3> 1. 以 0.10M 的 NaOH(aq)來 滴 定 25.00mL的 ) ( aq HCl _{，共使用了20.0mL的}NaOH_(aq)。則 ) ( aq HCl _{水溶液的濃度是多少 M ？}(0.8M) 2.已知，₂₅oC _{時某一元鹼之水溶液100mL，} 以0.5M 的鹽酸溶液滴定後，所得之滴定曲 線圖，如下所示，試回答下列問題： (1)滴定前，此一元鹼之溶液中的_[H_]_{？ M ，} 而_[OH_]_{？ M (10}11_、103₎ (2)當達滴定終點時，鹽酸溶液大約用了多少mL？(20) (3)該一元鹼的最初濃度是多少 M ？(0.1M) 3.下列有關酸鹼的敘述中，正確的是 (A)酸鹼滴定達到當量點時，溶液不一定呈中性反 應 (B)在酸鹼滴定中利用指示劑觀察到的終點與當量點不一定相等 (C)酸鹼滴定達當 量點時，表示消耗的氫離子莫耳數等於氫氧根離子莫耳數 (D)酸鹼滴定過程必定發生 放熱反應 (E)酸鹼滴定使用的指示劑是一種有機酸或有機鹼。(ABCDE) 4.欲完全中和45mL的0.2M 硫酸(H₂SO₄)，則需0.15M 的氫氧化鉀(KOH(aq))多 少mL？(120) 5.下列各項水溶液的反應中，可用H(aq) OH(aq) H2O(l)   ，來表示其淨反應的是 (A)HClNaOH (B)HClCH₃COOH (C)CH3COOH NaOH (D)NH3 NaOH 。(A) 6.將0.02M 的NaOH(aq) 65mL與0.06M 的HCl(aq)35mL混合，則此混合溶液之 pH 值是多少？(log20.3、log30.477)(2.1) 7.酸鹼滴定的操作過程中，可能使用到哪些儀器？ (A)酸式滴定管 (B)酸式滴定管 (C)錐 形瓶 (D)滴定夾 (E)鐵架。(ABCDE) 8.以0.10M 的鹽酸溶液滴定0.10M 、25.0mL的碳酸氫鈉溶液，則下列各曲線圖中，最 能代表其滴定曲線的是 (85 日大) (橫軸為添加鹽酸的體積)(D) 9. 某 二 質 子 酸 0.66g_{溶 於 水 配 成100.0mL水 溶 液 ， 取 出 20.0mL並 以 0.1M 的} ) (aq NaOH _{滴定，需要20.0mL剛好可達當量點，則該二質子酸的分子量。(132)} 10.於0.1M 、10mL的鹽酸溶液中，逐次滴入0.1M 的NaOH(aq)；以滴定後溶液的

pH _{值為縱軸，滴入的}NaOH_{(aq)體積為橫軸作圖，則下列各圖形中，正確的是 (D)} (A) (B) (C) (D) 11. 把H2SO4(aq)滴入Ba(OH)2(aq)水溶液中，則溶液之導電度與加入H2SO4(aq)體積的 變化曲線圖，應該是 (A) (A) (B) (C) (D) <Exercise Chapter 8 >