選修化學(上) 第三章 酸鹼溶液的平衡

選修化學(上)

第三章 酸鹼溶液的平衡

3-1酸鹼強度 1. 弱酸的游離：

(1) 酸的游離：產生H⁺的方式

(a) 酸自身解離出H⁺：HA_(aq) + H₂O_(l) H3O⁺(aq) + A⁻(aq)或簡化為

)

HA(aq H⁺(aq) + A^−(aq)。例如：CH₃COOH_(aq) CH₃COO⁻(aq) +H⁺(aq)；

) (aq 4 3PO

H H₂PO₄⁻(aq) +H⁺(aq)

(b) 酸與水中的OH⁻結合：A_(aq) + H₂O_(l) A(OH)⁻(aq) +H⁺(aq)。例如

) )

( 3

3BO aq l

H + H₂O₍ B(OH)4⁻(aq) + H⁺(aq)

(2) 酸的游離常數

[ ][ ]

[ ]

−

= + 。例如

[ ][ ]

[

]

H COO K_a CH

3 3

+

= − ；

[ ] [ ]

[

]

2

1 H PO

H PO K_a H

− +

= ；

[ ] [ ]

[

]

(

BO H

H OH

K_a B

− +

=

(3) 酸的游離百分率或稱為解離率

[ ] [ ] [ ] [ ]

[ ]

%

100 − ×

=

×

=

初 平衡 初

初 已解離

HA HA HA

HA α HA

) ( 3COOH aq

CH

，

例如 CH3COO⁻(aq) +H⁺(aq)

解離前 a(M) 0 0 平衡後 a− x(M) x(M) x(M) = ×100%

a α x

(4) 酸的強度

(a) 強酸：在水中幾乎完全解離，平衡傾向右方， 很大(＞10 )，極強酸 之游離百分率接近 100%。

a

a

4

2 2 3 3 2

2 2 2

K ⁻³

(b) 弱酸：在水中僅部分解離，平衡傾向左方，K 很小，游離百分率也小。

(c) 含氧酸：同一族中心原子電負度愈大，酸性愈強。例如 ＞ ＞

；同一族含氧酸，氧愈多，酸性愈強。例如 ＞ ＞

＞ ； ＞ ； ＞

HClO HClO

HBrO HClO

HIO HClO_{4 3 2}

HClO H SO H SO HNO HNO

(d) 非含氧酸：同一族之中心原子半徑愈大，K 愈大，酸性愈強。例如：H

＞ ＞ ＞ ； ＞ ＞ ＞

a

HCl

2Te Se

H H S H O HI HBr HF

2. 弱鹼的游離：

(1) 鹼的游離：產生OH⁻的方式

(a) 鹼自身解離出OH⁻：BOH_(aq) B⁺(aq) +OH⁻(aq)。例如：

)

NaOH(aq Na⁺(aq) +OH⁻(aq)；KOH_(aq) K⁺(aq) +OH⁻(aq)

(b) 鹼與水中的H⁺結合：B_(aq) + H₂O_(l) BH⁺(aq) +OH⁻(aq)。例如

) )

(

3 aq H

NH + ₂O_(l NH4⁺(aq) +OH⁻(aq)；

)

O(l ) 2

(aq H

F⁻ + HF₍aq) +OH⁻(aq)

(2) 鹼的游離常數

[ ][ ]

[

]

K_b B

−

= + 。例如

[ ][ ]

[

]

OH K_b Na

−

= + ；

[ ][ ]

[

]

OH K_b K

−

= + ；

[ ] [ ]

[

]

OH K_b NH

+ −

= ；

[ ] [ ]

[ ]

= F OH K_b HF

(3) 鹼的游離百分率或稱為解離率

[ ]

[ ] [ ] [ ]

[ ]

%

100 − ×

=

×

=

初

平衡 初

初 已解離

BOH BOH BOH

BOH

α BOH ，

例如 NH_3(aq) + H₂O_(l) NH4⁺(aq) +OH⁻(aq)

)

(M y(M) )

(M ) y(M

− y

%

α

2

2, ( )

)

(OH Ba OH H+

α

2

,CH3NH

, ₃

2

− SO NO

HF K_a =6.7×

10 10

7 .

5 × ⁻

= F

w b

a K K

K × = HF

− 3−

4 2 , PO S

,

−4 ₃COOH K

10 11

5 .

1 × ⁻

b = K

F−

H+

[ ][ ]

[ ]

−

= +

解離前 b 0 0 平衡後 b = ×100

b α y

(4) 鹼的強度

(a) 強鹼： _b愈大， 愈大，鹼性愈強。例如 IA

2

b

3

K

族的氫氧化物；

, ) (OH Sr

Ca ；

極弱酸失去 所形成的共軛鹼如 等。

(b) 弱鹼：K 愈小， 愈小，鹼性愈弱。例如

胺類：NH ；

中強酸之共軛鹼如 ²⁻ …等。

(c) 酸性愈強者，所形成的共軛鹼愈弱。例如 酸性：

HCl (K_a極大)＞ ( 10 )＞CH ( _a =1.8×10⁻⁵) 鹼性：

COO−

CH₃ (K_b )＞ ⁻( )＞Cl⁻(K_b =3.0×10⁻²³) (d) 共軛酸鹼對：

以弱酸HF為例 +

其共軛鹼F⁻ F⁻ + H₂O HF + OH⁻

[ ] [ ] [ ]

= F OH K_b HF

則知

[ ][ ]

[ ] [ ] [ ]

[ ] [ ][ ]

a H OH K

F OH HF HF

F K H

K × = ^{+ −} × ₋ ⁻ = ^{+ −} =

3-2 多質子酸的游離

1. 多質子酸的逐步解離：

(1) 分子內含有二個以上可游離之氫離子的酸，稱為多質子酸。例如

(a) 二質子酸( )：硫酸( )、亞硫酸( )、氫硫酸( )、碳酸

( )、草酸( )、亞磷酸( )等

A

H₂ H₂SO₄ H₂SO₃ H₂S

3

2 2 2 4 3 3

3 3 4 3 4

CO

H H C O H PO

(b) 三質子酸(H A)：磷酸(H PO )、砷酸(H AsO )等

(2) 逐步游離：多質子酸中的各個氫離子是逐步游離出來的，各步驟都有一個 游離常數。例如

(a) 二質子酸

1^st：H₂A H⁺ + HA⁻

[ ][ ]

[

]

K_a H

2 1

−

= +

2^nd：HA⁻ H⁺ + A²⁻

[ ][ ] [ ]

= HA A K_a H

2 2

其中 _{a1 a2}

3 2

K K 〉〉

以H CO 為例

1^st：H₂CO₃ H⁺ +HCO₃⁻

[ ] [ ]

[

]

1 4.4 10⁻

+ −

×

=

= H CO HCO K_a H

2^nd：HCO₃⁻ H⁺ +CO₃²⁻

[ ] [ ]

[

]

2 3

2 ₋ 4.8 10⁻

+ −

×

=

= HCO CO K_a H

(b) 三質子酸

1^st：H₃A H⁺ +H₂A⁻

[ ][ ]

[

]

K_a H

3 2 1

−

= +

2^nd：H₂A⁻ H⁺ + HA²⁻

[ ][ ] [

]

= H A HA K_a H

2 2 2

3^th：HA²⁻ H⁺ + A³⁻

[ ][ ] [ ]

= ₂³

3 HA

A K_a H

其中K_a1〉〉K_a2〉〉K_a3(通常K_a1:K_a2:K_a3 =1:10⁻⁵:10⁻¹⁰) 以H₃PO₄為例

1^st：H₃PO₄ H⁺ +H₂PO₄⁻

[ ] [ ]

[

]

1 7.1 10⁻

+ −

×

=

= H PO PO H K_a H

2^nd：H₂PO₄⁻ H⁺ +HPO₄²⁻

[ ] [ ]

[

]

2 4

2 ₋ 6.3 10⁻

+ −

×

=

= H PO HPO K_a H

3^th：HPO₄²⁻ H⁺ +PO₄³⁻

[ ] [ ]

[

]

3 4

3 ₋ 4.4 10⁻

+ −

×

=

= HPO PO K_a H

(c) 多質子酸之酸性主要由K_a1決定，故多質子酸之酸性強度：

3＞H SO H PO H AsO H CO H S

PO H O C H SO

H_{2 4}＞ _{2 2 4}＞ _{3 2 3}＞ _{3 4}＞ _{3 4}＞ _{2 3}＞ ₂

2. 多質子酸游離平衡系統的分析 (1) 二質子酸(H₂A)

(a) 酸游離平衡：

[ ][ ]

[

]

K_a H

2 1

−

= + ；

[ ][ ] [ ]

= HA A K_a H

2 2

(b) 水的解離平衡：^KW ⁼

[ ][ ]

(c) 物質守恒( 原子不滅)：^A

[

]

[

]

[ ] [ ]

[ ] [ ] [ ] [ ]

(2) 三質子酸(H₃A)

(a) 酸游離平衡：

[ ][ ]

[

]

K_a H

3 2 1

−

= + ；

[ ][ ]

[

]

= H A HA K_a H

2 2

2 ；

[ ][ ]

[ ]

= ₂³

3 HA

A K_a H

(b) 水的解離平衡：^KW ⁼

[ ][ ]

(c) 物質守恒( 原子不滅)：^A

[

]

[

]

[

] [

] [ ]

[ ] [

] [ ] [ ]

(3) 多質子酸逐步游離的近似解法：

試計算0.10M,H₂S溶液中，各物種的濃度：

[

]

[ ][ ][ ][ ]

− +

−

−

(K_a1 =1×10⁻⁷;K_a2 =1×10⁻²) 逐步求解：

(a) 因K_a1〉〉K_a2，故可假定大部分的[H⁺] 是由第一步游離而得。

H₂S_(aq) HS⁻(aq) + H⁺(aq)

初濃度 0.10 改變量 − x + x + x

平衡濃度 0.10− x x x ⁷

2

1 1 10

10 . 0

× −

− =

= x

K_a x

⇒

忽略0.10− x項中的 ，可得近似解x x =1×10⁻⁴(M) 故

[ ] [ ]

^[

^]

4 ≈

×

=

= ^{− −}

+

(b) 由第二步游離估算[S²⁻] ， HS⁻(aq) 2 ( ) ( )

aq

aq H

S ⁻ + ⁺

初濃度 1×10⁻⁴ 1×10⁻⁴

改變量 − y + y + y 平衡濃度(1×10⁻⁴ − y) (y 1×10⁻⁴ + y)

−12 4

4

10 1

10 1 (

−

−

−

×

+

×

y y y

2 ) 10

×

=

⇒ K_a =1

忽略(1 )以及(1 )項中的 ，可得近似解

故

− y

×10⁻⁴

12( ) 10 M =

× ⁻

+ y

×10⁻⁴ y

1 K_a2

y=

[ ]

(c) 由K_w計算

[ ]

^∵

[ ]

[ ] [ ]

3-3 共同離子效應

1. 將電解質(如醋酸鈉)添加於含有共同離子的弱酸(如醋酸)中，會抑制該弱酸 的游離。同理，將電解質(如氯化銨)添加於含有共同離子的弱鹼(如氨水)中，

會抑制該弱鹼的游離。此種抑制的方式，稱為共同離子效應。

2. 弱酸的共同離子效應之比較：已知CH₃COOH之K_a =1.8×10⁻⁵ (1) 純0.02M 1L 之CH₃COOH溶液：

CH₃COOH_(aq) CH3COO⁻(aq) +H⁺(aq)

初濃度 0.02M 0 0 平衡濃度 (0.02− x)M xM xM

[ ][ ]

[ ]

2

3

3 1.8 10

02 . 0

+ −

− = ×

= −

=

⇒ x

x COOH

CH

H COO

K_a CH ^{⇒ x=}

[ ]

22 . 3 6 log 4 ) 10 6

log( × ⁴ = − =

−

=

⇒ pH ⁻ _； 100% 3%

02 . 0

10

6× ⁴ × =

= ⁻

α

(2) 0.02M 1L 之CH₃COOH溶液中加入0.1mol CH₃COONa： CH₃COOH_(aq) CH3COO⁻(aq) +H⁺(aq)

初濃度 0.02M 0.10M 0 平衡濃度 (0.02− y)M (0.10+ y)M yM

[ ][ ]

[

]

10 . 0

( ₋

+

− = ×

−

= +

=

⇒ y

y y COOH

CH

H COO

K_a CH ^{⇒ y =}

[ ]

44 . 5 6 . 3 log 6 ) 10 6 . 3

log( × ⁶ = − =

−

=

⇒ pH ⁻ _； 100% 0.018%

02 . 0

10 6 .

3 × ⁶ × =

= ⁻

α

(3) 0.02M 1L 之CH₃COOH溶液中加入0.1mol HCl： CH₃COOH_(aq) CH3COO⁻(aq) +H⁺(aq)

初濃度 0.02M 0 0.10M 平衡濃度 (0.02− z)M zM (0.10+ z)M

[ ][ ]

[

]

10 . 0

( ₋

+

− = ×

−

= +

=

⇒ z

z z COOH

CH

H COO

K_a CH ⇒z =3.6×10⁻⁶M

[ ]

∴ ^{+ −}

1 ) 10 . 0 log( =

−

=

⇒ pH ； 100% 0.018%

02 . 0

10 6 .

3 × ⁶ × =

= ⁻

α

3. 弱鹼的共同離子效應之比較：已知NH_{3 aq( )}之K_b =1.6×10⁻⁵ (1)純0.01M 1L 之NH_{3 aq( )}溶液：

2 )

(aq + H _{( )}

3 Ol

NH NH4⁺(aq) +OH⁻(aq)

初濃度 0.01M 0 0 平衡濃度 (0.01− x)M xM xM

[ ] [ ]

[ ]

2

3

4 1.6 10

01 . 0

− −

+ = ×

= −

=

⇒ x

x NH

OH

K_b NH ^⇒x=

[ ]

6 . 10 4

. 3 ) 10 4

log( × ⁴ = ⇒ =

−

=

⇒ pOH ⁻ pH _； 100% 4%

01 . 0

10

4× ⁴ × =

= ⁻

α

(2) 0.01M 1L 之NH_{3 aq( )}溶液中加入0.1mol NH₄Cl：

) ( 2 ) (

3 aq H Ol

NH + NH4⁺(aq) +OH⁻(aq)

初濃度 0.01M 0.10M 0

平衡濃度 (0.01− y)M (0.10+ y)M yM

[ ] [ ]

[

]

10 . 0

( ₋

+ −

×

− =

= +

=

⇒ y

y y NH

OH

K_b NH ^{⇒ y =}

[ ]

2 . 8 8

. 5 ) 10 6 . 1

log( × ⁶ = ⇒ =

−

=

⇒ pOH ⁻ pH _； 100% 0.016%

01 . 0

10 6 .

1 × ⁶ × =

= ⁻

α

(3) 0.01M 1L 之NH_{3 aq( )}溶液中加入0.1mol NaOH ：

) ( 2 ) (

3 aq H Ol

NH + NH4⁺(aq) +OH⁻(aq)

初濃度 0.01M 0 0.10M

平衡濃度 (0.01− z)M zM (0.10+ z)M

[ ] [ ]

[

]

10 . 0

( ₋

+ −

×

− =

= +

=

⇒ z

z z NH

OH

K_b NH ⇒ z=1.6×10⁻⁶M

^∴

[ ]

13 1

10 . 0

log = ⇒ =

−

=

⇒ pOH pH ； 100% 0.016%

01 . 0

10 6 .

1 × ⁶ × =

= ⁻

α

4. 緩衝溶液：

(1) 加入少量的強酸或強鹼溶液，溶液之

[ ]

pH

(2) 弱酸+弱酸鹽(HA+ A⁻)

(a) 弱酸+弱酸鹽：如0.2M,CH₃COOH500ml +0.2M,CH₃COONa500ml

3

3

3 3

(b) 強酸+過量弱酸鹽：如0.2M,HCl500ml +0.4M,CH COONa500ml (c) 強鹼+過量弱酸：如0.2M,NaOH500ml +0.4M,CH COOH500ml

以上(a)、(b)、(c)三種情形皆形成 之緩

衝溶液 1 公升。

COONa CH

M COOH

CH

M, 0.1 , 1

.

0 +

(d) 平衡系統： HA H⁺ + A⁻

(e) 加入H⁺：平衡向左(A⁻將H⁺轉變成HA) (f) 加入OH⁻：平衡向右(HA將OH⁻中和成A⁻)

(g) pH值： CH₃COOH_(aq) CH3COO⁻(aq) +H⁺(aq)

初 0.1M 0.1M 0

平衡 (0.1− x)M (0.10+ x)M xM

[ ][ ]

[

]

. 0

( ₋

+

− = = ×

=

⇒ CH COOH

H COO

K_a CH ^{+ xx)} ⇒ x=1.8×10⁻⁵M

− x

[ ]

∴ H ⇒ pH =−log(1.8×10⁻⁵)=4.75(酸性)

(3) 弱鹼+弱鹼鹽(BOH + B⁺)

(a) 弱鹼+弱鹼鹽：如0.2M,NH₃500ml+0.2M,NH₄Cl500ml

(b) 強鹼+過量弱鹼鹽：如0.2M,NaOH500ml +0.4M,NH4Cl500ml

(c) 強酸+過量弱鹼：如0.2M,HCl500ml +0.4M,NH₃500ml

4

以上(a)、(b)、(c)三種情形皆形成0 3 之緩衝溶液

1 公升。

Cl MNH NH

M, 0.1 1

. +

(d) 平衡系統： BOH OH⁻ + B⁺

(e) 加入H⁺：平衡向右(BOH 將H⁺中和成B⁺) (f) 加入OH⁻：平衡向左(B⁺將OH⁻結合成BOH ) (g) pH值： NH_3(aq) + H₂O_(l) NH4⁺(aq) +OH⁻(aq)

初 0.1M 0.1M 0 平衡 (0.1− x)M (0.1+ x)M xM

[ ] [ ]

[

]

. 0

( ₋

+ −

×

=

=

=

⇒ NH

OH

K_b NH ⇒x=[OH⁻]=1.6×10⁻⁵M

− x + xx)

20 . 9 ) 10 6 . 1 log(

14

14− = − × ⁵ =

=

⇒ pH pOH ⁻ (鹼性)

3-4 鹽類

1. 鹽的製備與命名 (1) 常見製備鹽的反應

鹽的來源 例子

酸與鹼 HCl(aq) + NaOH(aq) →NaCl(aq) + H2O(l)

酸與金屬氧化物

) ( 2 ) ( 4 )

( )

( 4

2SO aq MgOs MgSO aq H Ol

H + → +

酸與金屬反應

) ( 2 ) ( 2 )

( )

2HCl(_aq + Zn _s →ZnCl _aq + H _g 鹼與非金屬氧化物

) ( 2 ) ( 3 2 )

( 2 )

2NaOH(_aq +CO _g →Na CO _aq + H O_l

金屬氧化物與非金屬氧化物 CaO_(s) +CO_2(g) →CaCO_3(s) 金屬非金屬元素

) ( 2 )

( 2 )

(s Cl g MgCl s

Mg + →

(2) 鹽的定義：

(3) 鹽的分類

分類 定義 命名 例子

正鹽 (a) 凡酸中的 被金屬

陽離子或 取代

H+

NH₄⁺ (b) 鹼中OH _被非金屬

離子或酸根取代

−

「某酸某」

或

「某化某」

Cl NH NaCl HCl⇒ , ₄

3 4 3

3 KNO ,NH NO

HNO ⇒

3 4 2 4 4

2SO FeSO ,Fe (SO )

H ⇒

4

4 KClO

HClO ⇒

2 4 3 4 3 4

3PO Na PO ,Ca (PO )

H ⇒

酸式鹽 多質子酸中可游離的 部分被金屬離子或

取代 H+

NH₄⁺

「某酸氫 某」或「酸 式某酸某」

3 3

2CO NaHCO

H ⇒

4 4 4

2SO NH HSO

H ⇒

4 2

4 2 4

3PO NaH PO ,Na HPO

H ⇒

3 2 3

3PO NaH PO

H ⇒

鹼式鹽 多元鹼中可游離的 部分被非金屬離子或酸 根取代

OH− _「某酸氫

氧某」或鹼 式某酸某」

3

2 ( )

)

(OH Pb OH NO

Pb ⇒

) )(

( )

(OH ₂ Cu OH CH₃COO

Cu ⇒

2 3

3 ( )( )

)

(OH Bi OH NO

Bi ⇒

(4) 複鹽：二種以上鹽結合而成的複合物，在溶液中仍然能游離其成分鹽的組 成離子，稱為複鹽。例如：

(a) 硫酸鐵(Ⅱ)銨(或硫酸亞鐵銨) _{4 2 4 2}

3

2 2

4

) ( ) (NH SO Fe

) ( 2 ) 4

4 ( )

2 ( )

( 2 4 2

4) ( ) 2 2

(NH SO aq Fe aq NH aq SO aq

Fe → ⁺ + ⁺ + ⁻

⇒

(b) 碳酸鉀鈉NaKCO

) ( 2 ) 3

( )

) ( (

3 aq Na aq K aq CO aq

NaKCO → ⁺ + ⁺ + ⁻

⇒

(c) 鉀鋁礬(明礬)KAl(SO ) ⋅12H O

2 ( ) _{2 ( )}

) 4 3 ( )

2 ( 2

4) 12 2 12

(SO H O K aq Al aq SO aq H O_l

KAl ⋅ → + + +

⇒ ^{+ + +}

(5) 錯鹽：一金屬離子被酸根或中性分子所包圍，形成一穩定的原子團，叫做

錯離子。由錯離子與金屬離子結合而成的鹽類，稱為錯鹽。例如：

(a) 二氰銀鉀K[Ag(CN)₂]

4 4 3

3 6 3

) 2 ( )

) ( (

2] ( )

) (

[Ag CN aq K aq Ag CN aq

K → ⁺ + ⁻

⇒ (二氰銀離子)

(b) 硫酸四氨銅 [Cu(NH ) ]SO

2 ( )

) 4 ( 2 4 3 )

( 4 4

3) ] ( )

(

[Cu NH SO aq →Cu NH ⁺ aq + SO ⁻ aq

⇒

(c) 氯化六氨鉻 [Cr(NH ) ]Cl

3 ( ) ( )

6 3 )

( 3 6

3) ] ( ) 3

(

[Cr NH Cl aq →Cr NH ⁺ aq + Cl⁻ aq

⇒

2. 正鹽的水解

(1) 有些鹽能和水作用，影響水的自身游離平衡，改變水溶液的氫離子(或氫 氧根離子)的正常濃度。在此種反應中，水是反應物之一，此作用稱為水 解作用(hydrolysis)。

(2) 各種正鹽的水解特性：

正鹽的形成 溶於水 鹽的水解反應與離子 強酸+強鹼 中性 不水解

陽離子：Na⁺,K⁺,Rb⁺,Cs⁺,Ca²⁺,Sr²⁺,Ba²⁺

陰離子：ClO₄⁻,I⁻,Br⁻,Cl⁻,NO₃⁻,MnO₄⁻,Cr₂O₇²⁻ 強酸+弱鹼 酸性 會水解產生H⁺，故水溶液呈酸性

例如：NH₄⁺ + H₂O→ NH_3(aq) + H₃O⁺

+ + + +

+ 2 2 3

陽離子：Li _等過渡

金屬陽離子。

+

+ 2

2

4 , ,

, , ,

,Be Mg Al NH Cu Zn

弱酸+強鹼 鹼性 會水解產生OH⁻_{，故水溶液呈鹼性}

例如：CH₃COO⁻ +H₂O→CH₃COOH +OH⁻

−

−

陰離子：F⁻,NO₂−,CH₃COO⁻,CO₃² ,S²⁻,SO₃² ,PO₄³⁻

− −

− −

− CN HPO H PO C H COO

O

C_{2 4}² , , ₃² , _{2 2} , _{6 5} 等。

弱酸+弱鹼 不一定 來自弱酸的陰離子及來自弱鹼的陽離子均會水解

3. 酸式鹽的水解

(1) HA⁻水中可當酸( _a2)，亦可當鹼( _b)，此的酸鹼性視 _a2與 _b而定。

3

K K K K

(2) 實例 1：NaHSO

(a) 當酸：HSO₃⁻ H⁺ +SO₃^{2− 8}

3 2 3

2 6.5 10

] [

] ][

[ ₋

− + −

×

=

= HSO SO K_a H

(b) 當鹼：HSO₃⁻ +H₂O H₂SO₃ + OH⁻

13 1

10 1 .

7 × ⁻

=

a

Kw 3

3 2

] [

] ][

−

−

HSO OH SO

H

[ =

b = K

K

∵K_a2 >K_b ∴水溶液呈酸性 (3) 實例 2：NaHCO₃

(a) 當酸：HCO₃⁻ H⁺ +CO₃^{2− 11}

3 2 3

2 4.7 10

] [

] ][

[ ₋

− + −

×

=

= HCO CO K_a H

(b) 當鹼：HCO₃⁻ +H₂O H₂CO₃ + OH⁻

8 1

10 2 .

2 × ⁻

=

a

Kw 3

3 2

] [

] ][

−

− =

HCO OH CO

H

=[

b K

K

∵K_a2 <K_b ∴水溶液呈鹼性 (4) 實例 3：磷酸鹽的比較：

酸 鹽類

4 2PO

NaH

酸式鹽，酸性 ^{2 4}

HPO Na

酸式鹽，鹼性 ^{3 4}

PO Na

正鹽，鹼性

酸式鹽，酸性 ^{2 3}

HPO Na

正鹽，鹼性

2 3PO

H NaH²PO²

正鹽，鹼性

4 3PO H

3 2PO NaH

3 3PO H

課後練習 3-1酸鹼強度 一. 單一選擇題

1、( D ) 能判斷某酸是弱電解質的是 (Ａ)該酸受熱時會分解 (Ｂ)該酸能和氨 水發生中和反應 (Ｃ)能用強酸和鹽反應製該酸 (Ｄ)0.01 mol •L^–1的該 酸溶液 pH 為 3

2、( A ) 相同溫度相同莫耳濃度的四種溶液

←CH3COONa ↑NaHSO4 →NaCl ↓

按 pH 由大到小順序排列，正確的是 (Ａ)↓>←>→>↑ (Ｂ)←>↓>→>↑

(Ｃ)←>↑>→>↓ (Ｄ)↓>→>←>↑

3、( A ) 100 mL 0.1 醋酸與 50 mL 0.2 氫氧化鈉溶液混合，在所得的溶液 中 (Ａ)[Na

M M

+]>[CH3COO^–]>[OH^–]>[H⁺]

(Ｂ)[Na⁺]>[CH3COO^–]>[H⁺]>[OH^–] (Ｃ)[Na⁺]>[CH3COO^–]>[H⁺]=[OH^–] (Ｄ)[Na⁺]=[CH3COO^–]>[OH^–]>[H⁺]

4、( D ) 下列何溶液之 pH 值最高？(CH3COOH 之Ka為¹ ) (Ａ)¹ M 之 HCl (Ｂ)溶液內含 0.10 M 之 CH

10 5

8

. × ⁻ .8×10⁻⁶

3COOH 與 0.10 M 之 CH3COONa (Ｃ)0.10 M 之 CH3COOH (Ｄ)溶液內含 0.10 M CH3COOH 與 0.20 M 之 CH3COONa

5、( C ) ^H2SO3+HCO₃⁻ HSO⁻₃

− 3

−

HCO3

+ 依布─羅學說，何項敘述正確？

(Ａ) 和 為共軛酸鹼對 (Ｂ)在同溫時 的 值較^H

的 值大 (Ｃ) 和 相較為較強鹼 (Ｄ)此反應趨勢由右向左

3 2CO H

−

HSO3

SO3

H2

Ka

HCO H₂CO₃ K_{a 2}SO₃

6、( D ) 某一元弱酸 ，試計算 0.10 此弱酸的游離百分率為 (Ａ)0.04% (Ｂ)0.02% (Ｃ)4% (Ｄ)2%

5 a =4×10⁻

K M

7、( D ) 能夠證明甲酸是弱酸的事實是 (Ａ)能和 反應生成^CO (Ｂ)能

溶解^Cu(OH) 沉澱為藍色溶液 (Ｃ)與 粒反應的速度比 慢 (Ｄ)

甲酸鈉溶液的 pH 值大於 7

3 2CO

Na ₂

4 2SO

2 Zn H

8、( B ) 同溫下三種一元弱酸^HA、^HB、^HC的鈉鹽^NaA、^NaB、^NaC，它們在

同莫耳濃度溶液的 pH 值分別為 9、10、8，則三種酸的酸性由強到弱 的順序是 (Ａ) 、 、 (Ｂ)^H 、 、 (Ｃ)^H 、^H 、^H (Ｄ) 、 、

A H

A H

]

3

(s)

+] H⁺

B H

10⁻

×

b =1

222 . 0 約為2

C H

10⁻

×

−]

10⁻4

C

02 . 3 10⁻5

10⁻

×

A H

10⁻4

M

B H

NH3

B

2 .

=2

A

10⁻5

C

×10

+]

] C

H

1 . 9 ×

B H

−8

−]

mL

NaOH .

NaOH

= ]

−] OH log[

9、( C ) 若 0.175 M的弱酸（HA）其[H⁺]^{= ×} ，則K

5×

a為何？ (Ａ)¹ (Ｂ) (Ｃ)⁵ (Ｄ)⁷

7 3

. ⁻

10 2 ⁷ .

10、( D ) 有一種酸溶液甲和一種鹼溶液乙，若將它們以等體積混合，當溶液的 pH>7 時，下列說法何者正確？ (Ａ)甲為弱酸，乙為強鹼，且等體積 混合可完全中和 (Ｂ)甲為強酸，乙為弱鹼，且反應前甲溶液的^[H 和 乙溶液的^[OH 相等 (Ｃ)甲為一元強酸，乙為二元強鹼，且甲乙溶液的 莫耳濃度相等 (Ｄ)甲為弱酸，乙為強鹼，且反應前甲溶液的^[H 和乙 溶液的^[OH 相等

−

+

二. 多重選擇題

11、( ABDE ) 下列各化合物分別和水混合後，哪些水溶液呈酸性？

(Ａ)(CH3)2SiCl2 (Ｂ)NH4Cl (Ｃ)NaHCO3 (Ｄ)CH3COCl (Ｅ)Bi(OH)2NO3

12、( CDE ) 已知^NH 之 ，將 10 毫莫耳 氣體完全溶於水，配 成 100 溶液，下述何者正確？ (Ａ)溶液之 pH=13 (Ｂ)氨的解離 度為 10% (Ｃ)溶液中^[OH (Ｄ)若在溶液中加入 10 毫 莫耳的 ，則氨的解離度將降低 (Ｅ)若在溶液中加水，則溶液 的^[H 將增加

0 5

K .

=1.0 ³

+]

13、( ABC ) 以 0.05^M 之 滴定 0.74 克 25^mL的某一元酸，得滴定曲線如圖 時，何項正確？ (Ａ)此酸分子量為 74 (Ｂ)此酸 (Ｃ)達 當量點時^[Na (Ｄ)達當量點時溶液呈中性 (Ｅ)滴定前該

弱酸水溶液^[

a ×

K M

× M

14、( CD ) 仿照 pH 值的定義，pOH 值的定義為 pOH=⁻ ，則弱酸