物質科學_化學篇(下) 第七章 酸和鹼

物質科學_化學篇(下) 第七章 酸和鹼

7-1 酸和鹼的定義 1. 一般性的定義

(1) 如下表所示，以一般的通性來判定物質的酸鹼性。

(2)

酸 鹼

酸味 苦澀味、滑膩感

可使藍色石蕊試紙變成紅色 可使紅色石蕊試紙變藍色 能導電(在水中生成H⁺) 能導電(在水中生成

OH

⁻)

可與鹼反應(中和) 可與酸反應(中和)

易與活性大的金屬(如Zn ,Mg)產生

H

_{2 可溶解油脂} 常見者如：

硝酸 、醋酸 、硫酸

、磷酸 、鹽酸 、…等

Mg HNO

3

SO

4

COOH CH

₃

PO

4

H

2

H

₃ HCl

常見者如：

氫氧化鈉 、氫氧化鎂

、氫氧化鋇 、氨

、…等 NaOH

)

2

(OH NH

3

)

2

(OH Ba

2. 阿瑞尼士定義

(1) 從 和 的解離來定義酸及鹼。電解質溶於水 後易導電者稱為強電解質，如 NaCl (燈泡最亮 溶於水後稍能導電者稱為弱電解質，如

(燈泡稍亮)；溶於水後不能導電者稱

為非電解質，如 (燈泡不亮)。

H+

3

OH

−

(aq

)

(aq )；

COOH )

CH

) ( 5

2H OH aq

C

(2) 電離說：A.D. 1887 瑞典化學家阿瑞尼士(S.A.Arrhenius)所提出的。

(a) 電解質在水溶液中解離出離子的現象稱為電離。

(b) 電離後的陰離子和陽離子的總電量相等，故溶液維持電中性。如

4 2

SO

H 2 H

⁺

+ SO

₄²⁻ 解離後陽離子總數不一定等於陰離子總數，但 正電荷總數與負電荷總數相等。

(c) 電解質溶液是靠離子導電，當電解質液中通入電流後，陽離子游向負 極、而陰離子則游向正極。溶液因為陰、陽離子的移動而導電。

(d) 弱電解質在水中僅部分電離。以氯化鈉水溶液和醋酸水溶液作比較，化 學方程式可寫成NaCl_(aq) → Na^+(aq) +Cl^−(aq) 及

) ( 3COOH aq

CH

CH

3

COO

⁻(aq)

+ H

⁺(aq)

(3) 阿瑞尼士的酸鹼理論

酸 鹼

在水中能產生氫離子(H⁺)的化合物 在水中能產生氫氧根離子( )的化 合物

OH

−

鹽酸：HCl_(aq) →H^+(aq) + Cl^−(aq) 硫酸：

) ( 4 2SO aq

H →

H

⁺(aq)

+ HSO

4⁻(aq) )

4 (aq

HSO

⁻ 2 ( )

) 4

(aq

SO

aq

H

⁺

+

⁻ 醋酸：CH₃COOH_(aq)

) ( )

3

COO

(aq

H

aq

CH

⁻

+

⁺

氫氧化鈉：

) ( )

) (

(aq Na aq OH aq

NaOH → ⁺ + ⁻ 氫氧化鋇：

) ( )

2 ( )

(

2 2

)

(OH aq Ba aq OH aq

Ba → ⁺ + ⁻

氨：

) ( 2 )

(

3 g H O l

NH +

NH

4⁺(aq)

+ OH

⁻(aq)

3. 布忍斯特-羅瑞理論

(1) 酸鹼反應是一種質子轉移的反應，酸是提供質子者(proton donor)，而鹼是

接受質子者(proton acceptor)。如下列之 為提供質子者， 為 接受質子者。

)

HCl(aq H₂O_(l)

) ( 2 )

(aq H Ol

HCl +

H

3

O

⁺(aq)

+ Cl

⁻(aq)

(酸) (鹼) 鋞離子(hydronium ion)

共軛

(2) 所有的酸鹼反應是一種酸與一種鹼反應生成另一種鹼和另一種酸，成為共 軛酸鹼對的關係，如下式

+ B

−

HA

A

⁻

+ HB

酸1 鹼2 鹼1 酸 2

共軛 如氨在水中解離也可視為一種酸鹼反應：

共軛

O H

NH

₃

+

₂

NH

₄⁺

+ OH

⁻

水( )轉移一個質子( )給 當作酸，形成

OH

成為 的共軛鹼；

當作鹼，得到一個 形成 ，成為 的共軛酸。

O H

₂

3

H+

NH

₃

NH

−

3

O H

₂

NH

H⁺ ₄⁺

NH

共軛

(3) 兩性物質(amphiprotic：既可當酸，亦可當鹼的物質。如

H

₂

O + H

₂

O H

₃

O + OH

⁻

3 2

2 3

3 ( )

) (

CO H H

CO HCO H

→ +

+

→

+ + −

−

當鹼 當酸

4 3

2 4 4

2 ( )

) (

PO H H

HPO PO H

H + →

+

→

+ + −

−

當鹼 當酸

4. 觀念比較 (1) 定義

酸 鹼

一般性定義 具有酸的通性 具有鹼的通性

阿瑞尼士定義 在水中生成H⁺ 在水中生成

OH

⁻ 布-羅定義 質子(H⁺)的予體 質子(H⁺)的受體

(2) 例子：氯化氫( )在一般酸的定義中，因不會使石蕊試紙由藍變紅，

也不會導電，而不視為酸。但在氯化氫( )溶於水後，可以放出 ， 可導電，也可讓石蕊試紙由藍變紅，即具有一般酸的通性，也可視為阿瑞 尼士酸，也可視為布-羅酸。

)

HCl( g

)

HCl( g H⁺

5. 酸的命名

(1) 不含氧酸(氫酸)

氣態 溶於水

命名：某化氫 氟化氫HF_{( g)} 氯化氫HCl_{( g)} 溴化氫HBr_{( g)} 碘化氫HI_{( g)} 硫化氫H₂S_(g) 氰化氫HCN_{( g)}

命名：氫某酸 氫氟酸HF_(aq) 氫氯酸HCl_(aq) 氫溴酸HBr_(aq) 氫碘酸HI_(aq) 氫硫酸H₂S_(aq) 氫氰酸HCN_(aq)

(2) 含氧酸：(命名：某酸)

碘酸HIO_{3 aq( )}、氯酸HClO_{3 aq( )}、溴酸HBrO_{3 aq( )}、硝酸HNO_{3 aq( )}、錳酸

) ( 4 2MnO aq

H

) ( 4 3PO aq

H

HClO

、硫酸 、碳酸 、硼酸 、磷酸

、矽酸 。

) ( 4 2SO aq

H

) ( 4 4SiO aq

) 7

) ( 3 2CO aq

H H₃BO_3(aq) H

+ )

+ 5 H

₃

PO

₃

( + 5 ) H

(3) 含氧酸若有多種形式，通常以最常見者為"某酸",中心原子氧化數較高者 為"過某酸"；中心原子化數較低者為"亞某酸"，更低者為"次某酸。

過某酸 ₄

(

_{- - -}

HMnO

₄

( + 7 )

某酸

HClO

₃

(

₄

( + 5 ) H

₂

SO

₄

( + 6 )

₂

MnO

₄

( + 6 )

亞某酸

HClO

₂

( + 3 ) H

₃

PO

₃

( + 3 ) H

₂

SO

₃

( + 4 ) HNO

₂

( + 3 )

_-

次某酸 HClO(+1)

H

₃

PO

₂

( + 1 )

_{- - -}

HNO

6. 鹼的命名

(1) 金屬的氫氧化物，稱為"氫氧化某"，如

氫氧化鈉 、氫氧化鉀 、氫氧化鈣 、氫氧化鋇 、

氫氧化鋁 。

NaOH

(OH Al

KOH

Ca (OH )

₂

Ba (OH )

₂

)

3

(2) 金屬以不同氧化數與氫氧根結合時，此時可將金屬氧化數加以括弧附加於 金屬名稱之後。或將低氧化數者稱為氫氧化亞"某"，如

) ( )

(

) ( )

(

2 3

Ⅱ 氫氧化鐵 氫氧化亞鐵

Ⅲ 氫氧化鐵 氫氧化鐵

⇔

⇔

⇔

⇔

OH Fe

OH Fe

) ( )

(

) ( )

(

2 4

Ⅱ 氫氧化錫 氫氧化亞錫

Ⅳ 氫氧化錫 氫氧化錫

⇔

⇔

⇔

⇔

OH Sn

OH Sn

7. 酸鹼的分類

(1) 酸依其可游離的氫離子數目，分為下列三種：

(a) 單質子酸(monoprotic acid)：

每一分子酸僅含一個可游離的氫，如鹽酸( )、硝酸( )、過氯酸 ( )、次磷酸( )、過錳酸( )、石炭酸(

C

)。

HCl

HNO

₃

4 3 2 4 6

H

5

3

3 2

4 3

3 6 5

2

3

3 3 2

HClO H PO HMnO OH

(b) 二質子酸(diprotic acid)：

每一分子酸含有兩個可游離的氫，如硫酸( )、草酸( )、

亞磷酸( )、氫硫酸( )。

4 2

SO

H H

₂

C

₂

O

₄

PO

H H S

(c) 三質子酸(triprotic acid)：

每一分子酸三個可游離的氫，如磷酸(

H PO

)

(d) 此外常見的酸有：氫氟酸( )、氫氰酸( )、甲酸( )、醋酸 (

CH

)、苯甲酸( )。

HF

H

HCN HCOOH

COOH C COOH

(2) 鹼可依其化學組成中所含OH 者，分為下列三種：

(a) 單元鹼：

化學組成中含有一個OH 者，例如氫氧化鈉(NaOH )、氫氧化鉀(KOH )。

(b) 二元鹼：

化學組成中含有二個OH 者，例如氫氧化鈣(

Ca

)、氫氧化鎂

( )。

)

2

(OH )

(OH Mg

(c) 三元鹼：

化學組成中含有三個OH 者，例如氫氧化鋁( )、氫氧化鐵

( )。

)

3

(OH Al )

(OH Fe

(d) 有些物質的化學式中雖然未含 ，但溶於水後會產生

OH

離子者，例 如氨( )和甲胺( )等都屬於鹼。

OH ⁻

NH CH NH

O H

NH

₃

+

₂

NH

₄⁺

+ OH

⁻

O

H NH

CH

_{3 2}

+

₂

CH

₃

NH

₄⁺

+ OH

⁻。 8. 酸鹼的相對強度：

(1) 由醋酸解離看酸鹼強度：

O H COOH

CH_{3 (aq)} + ₂

CH

3

COO

⁻(aq)

+ H

3

O

⁺(aq)

酸 A 鹼 B 鹼 A 酸 B

(2) 達平衡時，反應偏向左方(∵大多數的

CH

未解離，以 為例，左方佔

3

COOH COOH

CH M

₃

1

1000996 ，右方佔

1000 4

O H

₃

右方

)。故可得知左右兩方的 酸(

CH

和 )，以右方較強(

∵

較能提供質子)。同理 可得兩方的鹼( 及

CH

)，仍以右方的鹼較強(

∵

較易接受質子)。

3

COOH

O

+

H

₃

2

O

+

H

₃

COO

⁻

右方 CH

₃

COO

⁻

(3) 若平衡向右 左方為較強酸+較強鹼。

⇒

⇒

若平衡向左 右方為較強酸+較強鹼。

酸鹼反應的方向為較強酸與較強鹼反應生成較弱的共軛酸與共軛鹼，即 →

(

) (

)

( 較強酸 + 較強鹼 較弱酸 ) + ( 較弱鹼 )

例如：

) 3 (

)

(aq CH COO aq

HCl + ⁻ Cl⁻(aq) + CH₃COOH₍aq₎

) (

)

( 較弱酸 + 較弱鹼

←

較強酸 + 較強鹼

例如：

) 3 (

) ( 3

2CO aq CH COO aq

H + ⁻ CH3COOH(aq) + HCO3⁻(aq)

7.2 水的解離和^pH 值

1. 水的解離與離子積常數(KW)

(1) 根據布-羅學說：水發生自質子轉移反應，一部分的水當酸，一部分的水 當鹼。純水本身只有極少數部分會解離，方程式為

) ( 2 ) (

2Ol H Ol

H + H3O⁺(aq) +OH⁻(aq)

或簡單表示為H2O(l) H⁺(aq) + OH⁻(aq)

(25℃)解離前 ⁵⁵.5M 0 0 (25℃)解離後 ⁵⁵.5M 10⁻⁷M 10⁻⁷M

∴在 25℃時，水的解離度 ^{1.8 10 1.8 10 %} 5

. 55

10 9 7

7 − −

− = × = ×

α = ，即約每 100 億個水

分子，才有 18 個水分子解離。

(2) 水的解離反應極快速(約在¹⁰ 內)，在溶液中的[ ]及[ ]很快地便 達平衡，此時兩離子濃度的乘積為一定值，稱為水的離子積常數(ion product constant )，以 表示。 = [ ]×[OH ]=10 =10

6sec

−

K

H+

−7

OH−

7M 10⁻

W W

W

W

K H^{+ −} M × ⁻¹⁴M²

(3) 溫度與解離：水的解離是吸熱反應，溫度愈高，水愈易解離，因此離子積 (^K )會變大。

(4) 酸鹼與解離：在定溫下，加入酸會使水的[ ]增加，但[ ]會隨之減少，

所得的離子積常數( )不變。

H+ OH⁻

K

溫度(℃) [H⁺] [OH⁻] KW= [H⁺][OH⁻]

0℃純水 ^{3.4×10−8 3.4×10−8 1.16×10−15} 25℃純水 ^{1×10−7 1×10−7 1×10−14} 25℃加酸 ^{1×10−2 1×10−12 1×10−14} 25℃加鹼 ^{1×10−13 1×10−1 1×10−14} 60℃純水 ^{3.1×10−7 3.1×10−7 9.6×10−14} 2. ^pH 值

(1) 溶液的酸鹼性：水溶液的酸性或鹼性可用水中的[ ]來表示，例如在 25

℃時：水溶液之[ ]>10 酸性

H+

H+ ⁻⁷M ⇒

水溶液之[^H+]=10^{−7M ⇒}中性 水溶液之[^H+]<10^{−7M ⇒}鹼性

(2) A.D.1909丹麥化學家索任生(S.Sorensen)使用 值來表示水溶液中的 氫離子濃度，其定義為 = 。例如蕃茄汁的[ ]=3 ，蕃

茄汁的 = =

pH

.

=3 pH

−log(

] log[ ⁺

− H

) 10 ⁴ =−

× ⁻

H+ ×10⁻⁴M

pH −log[H⁺] 3 log3−(−4) 52

(3) 同理，亦可定義為^pOH=^{−log[OH−]}。

(4) ^pKW =−log^KW =−log[^H+][^OH−]= ^pH + ^pOH， 時 14

10 ¹⁴⇒ + =

= ⁻ pH pOH

K_W

∵

oC 25

(5) ^pH 值的測量：

(a) 簡略測量：石蕊試紙、紫甘藍菜汁、廣用試紙等。

(b) 精確測量： 計，利用[ ]會改變參考電極與工作電極間的電位差，

測量此電位差的大小，便可計算出[ ]。

pH H⁺

H+

(6) 常見物質的^pH 值

7-3 強酸、強鹼和酸鹼指示劑 1. 強酸與弱酸、強鹼與弱鹼

強酸 弱酸 強鹼 弱鹼

定義 在水中幾乎完 全解離的酸

在水中僅少部 分解離的酸

在水中幾乎完 全解離的鹼

在水中僅少部 分解離的鹼 實例 過氯酸 4

4 2

3

KOH

) ( 3 aq

2 3

2 5 6

HClO

硫酸^{H SO} 硝酸^HNO

甲酸(蟻酸) HCOOH 乙酸(醋酸)

COOH CH₃

氫氧化鈉 NaOH

氫氧化鉀 氫氧化鈣

氨水^NH 甲胺^{CH NH} 苯胺^{C H NH}

鹽酸^HCl 碳酸^H2^CO3 ^Ca(OH)2

2. 酸鹼反應(中和反應)

(1) 若將酸鹼混合在一起，酸中的 與鹼中的 結合成水的反應稱為酸鹼 反應。因酸中的 與鹼中的 減少了，因此溶液的酸鹼性減弱而趨於 中性，故酸鹼反應也可稱為中和反應。

H+

OH−

OH−

H+

(2) 以離子方程表示中反應如下：

H^+(aq) + OH^−(aq) → H₂O_(l) (3) 酸鹼中和亦伴隨著鹽的生成：

酸 + 鹼 鹽 + 水 ^→

) (

2 l

HA

mol kJ H <−56 /

∆

mol kJ H >−56 /

∆ H2SO4(aq) + Ca(OH)_2(aq) → CaSO_{4 s()} + H₂O_(l) HNO3 aq( ) + KOH_(aq) → KNO_{3 s()} + H₂O_(l) 3. 中和熱

(1) 酸鹼中和為一種放熱反應，放出的熱量會使溶液的溫度升高。測量放出的 熱量發現：1mol 的 (來自強酸)與 1mol 的^OH (來自強鹼)反應生成 1mol

的水，放出 56kJ 的熱量。即 。

H+ ⁻

+ ( )→ H

)

(aq OH aq

H^{+ −} O ∆H =−56kJ/mol

(2) (弱酸+強鹼)或(弱鹼+強酸)的中和熱：以弱酸( )為例 HA ^∆ →^H1 H⁺ + A⁻ ⁽^+OH⁻⁾^∆^H2→ H₂O

(a) 若弱酸解離需吸熱，則莫耳中和熱 ，如 HCN +NaOH →NaCN +H₂O ∆H =−13kJ

(b) 若弱酸解離會放熱，則莫耳中和熱 ，如 C₄H₉COOH +NaOH →C₄H₉COONa+H₂O ∆H =−59kJ

4. 酸鹼指示劑

(1) 常用的指示劑顏色及變色範圍：

(2) 指示劑的變色的原理

(a) 指示劑通常是一種有機弱酸或弱鹼，其得失 前後，因分子組成結構 改變，而呈現不同的顏色。

H+

(b) 以弱酸型指示劑(以)為例：^HIn(酸型色) ^In−(鹼型色)+^H+ 在^H+多時 平衡向左 呈現^{⇒ ⇒ HIn}顏色。

在^H+少時 平衡向右 呈現^{⇒ ⇒ In−}顏色。

(c) 以甲基橙(methyl orange)為例

(d) 指示劑的變色前後^pH 約差 2： ^{HIn In−}+H⁺ K_a

HIn In H^{+ −} =

] [

] ][

∵[ ⇒ K_a

HIn H⁺ In⁻ )=

] [

] ]([

[ pH pK_a

HIn In =

− ⁻ )

] [

] log([

當^[In−]約^[HIn]的 10 倍 呈^{⇒ In−}的顏色^{⇒ pH = pK}a ⁺¹

a

a a

⇒

B B A

A 2 4

當^[HIn]約^[In−]的 10 倍 呈^{⇒ HIn}的顏色^{⇒ pH = pK −1}

故呈^In−及^HIn兩顏色時，兩者^pH 相差(^{pK +1})-(^{pK −1})=2。

7-4 酸鹼中和與酸鹼滴定 1. 酸鹼滴定

(1) 滴定：

將標準溶液(已知濃度的溶液)滴入已知體積的被測物質溶液中，待反應達 終點(指示劑變色)後，利用所消耗標準溶液的體積，來計算被測物質濃度 的方法。

(2) 酸鹼滴定原理：

酸鹼滴定時，當酸所消耗氫離子莫耳數，等於鹼所消耗氫氧根離子莫耳數 時，稱為當量點(equivalent point)。滴定終點和當量點不一定相同，但只 要選擇合適的指示劑，通常可將滴定終視為當量點。此時

酸所消耗的氫離子莫耳數 = 鹼所消耗的氫氧根離子莫耳數

(3) 酸鹼中和公式：在當量點時

酸所消耗的^{H+ mol}數 = 鹼所消耗的^{OH− mol}數 (酸的價數)^×(酸的莫耳數) = (鹼的價數)^×(鹼的莫耳數)

⇒aM V =bM V ，其中： ：酸的價數，如^{a H SO} 之 =2 ^a

^b：鹼的價數，如^NaOH之 =1 ^b

B A

B A

2

^{M ,M} 分別為酸、鹼的莫耳濃度 V ^{, V} 分別為酸鹼的體積

(4) 例：在 0.1 升，¹ 中含有⁰ ，欲生成⁰ ，需

。用¹ 溶液中和需要 0.2 升，若改用¹ 溶液，

中和時只需取 0.1 升。

4 2SO H M

NaOH M

H+

mol 2

. .2mol H₂O

(OH Ba

− M OH mol 2 .

0 )

(5) 酸鹼中和時，酸與鹼的質量不一定相同，莫耳數也不一定相同，但反應消 耗^{H+ mol}數必等於反應消耗^{OH− mol}數。

2. 當量

可提供相當於¹ (或^OH )所需酸(或鹼)的質量。如¹ (98 克)可 提供 ，故 只需取 49 克即可提供¹ ，稱 的酸當量 = 49克。表示為：當量(E)=

H+

mol

2SO H

−

4 2SO H mol

4 2SO

+ H H mol

2 ₄ molH⁺

(n) (M) 價數 分子量

3. 酸鹼滴定曲線

(1) 強酸與強鹼

(a) 以 溶液滴定 溶液，以所加入的 體積為

橫坐標， 為縱坐標，所繪出之滴定曲線。

NaOH M

100 . 0

pH

HCl M ml0.100

25 NaOH

(b) 在當量點前後(體積為 24 及 26)所加的 的體積僅差 1 毫升，但 值 的變化很大。

NaOH pH

(c) 指示劑的選擇，在 = 4~10的變色範圍中 的體積變化很小，故選 擇在此範圍內變色的指示劑所判定的滴定終點與當量點非常接近。

pH NaOH

(2) 弱酸與強鹼的滴定曲線

(a) 以

溶液滴定 NaOH M

100 . 0

COOH CH

M ml0.100 ₃

25 溶液之滴定曲線。

(b) 達當量點時，溶液呈鹼性，選擇鹼性變色範圍的指示劑如酚 若使用酸性變

(c) 的指示劑如甲基紅，則滴定溶液的體積易產生大範

(3

如甲基紅。

(c) ，則誤差太大。

色範圍

若使用鹼性變色範圍的指示劑如酚

酸和鹼的定義

單一選擇題

圍的誤差。

) 弱鹼與強酸的滴定曲線

(a) 以^{0.100M HCl}溶液滴定25ml0.100M NH3溶液之滴定曲線。

(b) 達當量點時，溶液呈酸性。選擇酸性變色範圍的指示劑

課後練習 7-

一.

1、( B )

有關電解質之說明，下列何者正確？ (Ａ)電解質只有溶於水，始能產

生離子 (Ｂ)電解質溶液中正電荷數與負電荷數必相等 (Ｃ)氫氧化鈉溶 液中的離子是 H^＋、O^2－、Na⁺ (Ｄ)電解質溶於水，解離為離子的現象稱 電解

2、( D )

下列有關電解質的敘述，哪些不正確？ (Ａ)電解質在固體時不會導

1

電，溶於水則會導電 (Ｂ)電解的反應是由電能轉變成化學能 (Ｃ)酸、

鹼、鹽類的化合物，大都是電解質 (Ｄ)電解質的導電係利用自由電子

3、( B )

汁

4、( D )

HCl (Ｂ)H2SO4＋NaOH (Ｃ)C2H5OH＋NaOH (Ｄ)C2H5OH＋

5、( D )

，c 鹽酸 (Ｃ)a 鹽酸，b 硫酸，c

6、( D )

性 Ｃ)溶液中 Cl^－數目為 Ca²⁺的二倍

7、( B )

柯 )

8、( C )

數：CrO42－離子數＝2：1 (Ｃ)溶液中［H^＋］＝10^－

9、( C )

(Ｃ)負極得氫氧化鈉和氫，正極得氯 (Ｄ)負極得

10、( D )

最高？ (Ａ)C2H6 (Ｂ)C2H5OH

的移動

下列有關酸鹼的敘述，何者正確？ (Ａ)去離子水不含任何離子，所以 完全不導電 (Ｂ)檸檬汁與石灰水混合時會發生質子轉移的反應 (Ｃ)檸 檬汁太酸，可以藉加入糖分予以中和並減低酸度 (Ｄ)稀釋後的檸檬 中，其氫氧根離子濃度大於氫離子濃度 【91 學科能力測驗】

下列各化合物之 0.5 M 水溶液，同體積混合後，哪一組不能導電？

(Ａ)H2SO4 + C12H22O11

為分辨同為 1 M 之硫酸、鹽酸、醋酸，將三種溶液任意標示為 a、b、c，

而作下列試驗：(一)加入硝酸鋇溶液，只有 b 產生沈澱 (二)比較導電難 易，發現 a 最難，根據上述的結果推斷，下列何者是正確的？ (Ａ)a 醋 酸，b 鹽酸，c 硫酸 (Ｂ)a 硫酸，b 醋酸

醋酸 (Ｄ)a 醋酸，b 硫酸，c 鹽酸

鈣原子序為 20，氯原子序為 17，氯化鈣(CaCl2)在水中的解離方程式為 CaCl2 → Ca²⁺ ＋ 2Cl^－，則下列敘述中何者錯誤？ (Ａ)水溶液呈電中 (Ｂ)Ca²⁺及 Cl^－之電子數皆為 18 (

(Ｄ)Ca²⁺及 Cl^－之質子數相等

南欲使氣球自然升上天空，應灌充下列哪一個反應的氣體產物？ (Ａ 貝殼粉與鹽酸 (Ｂ)鹽酸與鋅粒 (Ｃ)雙氧水加熱 (Ｄ)鹽酸與過錳酸鉀 在 25℃時，將鉻酸鉀(K2CrO4)固體溶於 100 mL 的水達成溶解平衡，且 有多餘的固體 K2CrO4存在，則下列敘述何者錯誤？ (Ａ)溶液為電中性 (Ｂ)溶液中，K⁺離子

14 (Ｄ)溶液呈黃色

電解氯化鈉水溶液時，可在 (Ａ)負極得氫，正極得氫氧化鈉和氯 (Ｂ) 負極得鈉，正極得氯

鈉和氫，正極得氯

下列化合物，何者溶於水中之鹼度 (Ｃ)CH3COOH (Ｄ)(CH3)2NH

11、( C )

此金屬元素的原子

12、( C )

藍色火

3、CO 及 O2 (Ｂ)HCl、H2及 O2 (Ｃ)NH3、H2及 O2 (Ｄ)Cl2、CO

13、( A )

品

14、( D )

上述四 種氣體何者使水面上升最快？ (Ａ)CO2 (Ｂ)H2 (Ｃ)O2 (Ｄ)HCl

15、(

BD ₂，

H3，CH3NH2，皆為三元鹼 (Ｅ)CsOH，RbOH，LiOH 皆為一元

16、(

BD ？ (Ａ)氯化鋇 (Ｂ)氯化銨 (Ｃ)醋酸鈉

17、(

^AB_D (Ｃ)蟻酸

18、(

^AB_DE 3)2SiCl2

19、(

^AB_C ry 鹼？

20、(

BC

)

共熱 (Ｃ)硫粉和濃硝酸共熱 (Ｄ)NH4Cl+NaOH C2+

值

為溶解某二價金屬 1.00 克，需 10%鹽酸 13.00 克，則 量為多少？(HCl=36.5) (Ａ)27 (Ｂ)40 (Ｃ)56 (Ｄ)65

有三種氣體以等體積混合。將混合氣體導入水中。再導出時發現氣體減 少了 1/3，且水溶液呈鹼性。把剩餘氣體混合點火燃燒，發出淡

焰。生成的氣體冷卻後成無色液滴。該混合氣體為下列何者？

(Ａ)NH 及 O2

某生實驗時不小心手接觸某一藥品，結果皮膚變黃色；則所接觸的藥 可能為下列何者？ (Ａ)濃硝酸 (Ｂ)濃鹽酸 (Ｃ)濃硫酸 (Ｄ)冰醋酸 將 HCl、O2、H2、CO2等分別裝於四個集氣瓶中再把各瓶倒置水槽中，

移去玻璃片發現有的集氣瓶水面迅速上升，有的沒有顯著變化；

二. 多重選擇題

)

下列何項錯誤？ (Ａ)CH3COOH，B(OH)3皆為單元酸 (Ｂ)H3PO H3PO4皆為三元酸 (Ｃ)H2C2O2，H2C4H4O6，H2SO3皆為二元酸 (Ｄ)N

鹼

)

下列鹽類水溶液何者呈酸性 (Ｄ)硫酸銅 (Ｅ)碳酸氫鈉

)

下列何者為二質子酸？ (Ａ)亞硫酸 H2SO3 (Ｂ)亞磷酸 H3PO3

CH2O2 (Ｄ)草酸 H2C2O4 (Ｅ)乙醯醣柳酸(阿司匹靈)C9H8O4

)

下列各化合物分別和水混合後，哪些水溶液呈酸性？ (Ａ)(CH (Ｂ)NH4Cl (Ｃ)NaHCO3 (Ｄ)CH3COCl (Ｅ)Bi(OH)2NO3

)

下列何者可以當 Bronsted-Lowry 酸，亦可當 Bronsted-Low (Ａ)H2O (Ｂ)HCO3－ (Ｃ)H2PO4－ (Ｄ)HPO2－ (Ｅ)PO4

3－

下列何反應可產生氣體，且生成之氣體遇水呈酸性？ (Ａ)電解 HF 水 溶液 (Ｂ)銅和濃硫酸

(Ｅ)Ca H2O 7.2 水的解離和^pH

一. 單一選擇題

1、( C )

入等量 pH = 11 的溶液 (Ｃ)加入 9 倍量的純水 (Ｄ)

2、( A )

( )(1)

3、( C )

值可大於或小

4、( B )

H溶液混合，

5、( D )

HCl水溶液其 pH 值在常溫時最接近何者？ (Ａ)0 (Ｂ)6 (Ｃ)7

6、( A )

液 360 毫升，需要 12 M 鹽酸多少毫升？ (Ａ)3

7、( C )

液 (Ａ)pH = 8 (Ｂ)［H^＋］= 10^－7 M (Ｃ)pH＜7 (Ｄ)［OH

8、( D )

關水 ？

欲使溶液之 pH = 2 變為 pH = 3，應採用下列何種方法？ (Ａ)加入等量 pH = 4的溶液 (Ｂ)加

加入 3 倍量的純水

下列四種鹽類的 0.1 M 水溶液，其 pH 值由低(左)而高(右)的順序為何？

(1)KNO3 (2)NH4Cl (3)NaHSO4 (4)NaCO3 (Ａ)(4)＜(1)＜(2)＜(3) Ｂ

＜(2)＜(4)＜(3) (Ｃ)(3)＜(2)＜(1)＜(4) (Ｄ)(2)＜(3)＜(4)＜(1)

在 25℃時，下列有關 pH 值的敘述何者錯誤？ (Ａ)10^－8 M之鹽酸溶液 pH值小於 7 而大於 6 (Ｂ)在 100℃時純水的 pH 小於 7 (Ｃ)25℃時純水 的 pH 值小於 35℃時純水 pH 值 (Ｄ)在 25℃時純水的 pH

於 7 (Ｅ)酸鹼滴定達當量點時，pH 值可大於或小於 7 將 500 毫升的 0.1 M H2SO4溶液與 500 毫升的 0.2 M NaO 則該溶液在 25℃時的 pH 值為 (Ａ)13 (Ｂ)7 (Ｃ)1 (Ｄ)0 10^－8 M的

(Ｄ)8

欲配製 pH=1 之鹽酸溶 (Ｂ)10 (Ｃ)12 (Ｄ)30

在 25℃時，將 10^－8莫耳的氯化氫 HCl(g)，全部溶於 1 公升水中，設體 積不變，則此溶

－］= 10^－6 M

有 或水溶液的酸鹼度的下列敘述何者錯誤 (Ａ)純水：［H⁺］

= K_w =［OH^－］ (Ｂ)酸性水溶液：［H⁺］＞ Kw ＞［OH^－］ (Ｃ)鹼性 水溶液：［H⁺］＜ Kw ＜［OH^－］ (Ｄ)純水：pH = pKw = pOH

9、( A )

.3 g，則此溶液 pH 值為多少？ (Ａ)1.40

10、( D )

3COOH (Ｄ)溶液內含 0.l0 M 之 CH3COOH與 0.20 M 之

11、( B )

，加入蒸餾水，則 pH 值會 (Ａ)增

已知 5 升的鹽酸溶液含有 7 (Ｂ)2.40 (Ｃ)1.80 (Ｄ)2.80

下列何溶液之 pH 值最高？(CH3COOH 之 Ka=1.8×10^－5) (Ａ)1.8×10^－5 M 之 HCl 溶液 (Ｂ)溶液內含 0.10 M 之 CH3COOH與 0.10 M 之 CH3COONa (Ｃ)0.01 M 之 CH

CH3COONa

在 0.01 M 50 毫升氫氧化鈉水溶液中 大 (Ｂ)減小 (Ｃ)不變 (Ｄ)不一定

12、( C )

水稀釋至 1000 毫升時，其 pH 值變為：

13、( A )

列何者的順序正確？ (Ａ)甲乙丙 (Ｂ)

14、( A )

等氫鹵酸，濃度相同，其酸性最弱者為 (Ａ)HF (Ｂ)HCl

15、( A )

小於 14 (Ｃ)純水［OH^－］＞10^–7 M (Ｄ)純水［H⁺］

＞10^–7 M

16、

兩水溶液欲混合成 pH = 7 之水溶液，則體積比應為何？

(pH = 3：pH = 9)

14。則：

18

體積的乙、丙兩溶液混合，所得混合液的 pH_______7。(以＞、=或＜表

21

_____M，又若甲溶液為醋酸，則

應比 0.01 M_______(填大或小)

酸鹼指示劑

1、( B )

2、( D )

？

＜H2SO4 (Ｃ)CH3CH2OH＜CH3COOH 0.1 N氫氧化鈉溶液 10 毫升加

(Ａ)7 (Ｂ)9 (Ｃ)11 (Ｄ)3

甲溶液的 pH 值為 1，乙溶液的［H^＋］濃度等於 10^－3 M，丙溶液的濃 度是 10 M，請依濃度高低排列，下

丙乙甲 (Ｃ)乙甲丙 (Ｄ)乙丙甲 HF、HCl、HBr，HI

(Ｃ)HBr (Ｄ)HI

溫度升高至 60℃時，下列何者錯誤？ (Ａ)純水之 pH 值變大 (Ｂ)任何 水溶液之(pOH+pH)

二. 計算題

pH = 3 與 pH = 9 之

三. 題組題

◎、

甲溶液的 pH=2，乙溶液的 pH=0，丙溶液的 pH=

17

甲溶液的［H^＋］為乙溶液的［H^＋］_______倍。

取等 示)

19

甲溶液的﹝OH^－﹞為多少？_______M。

20

丙溶液取 10 毫升含有氫氧根離子共幾個？_______個。

若甲溶液為硫酸溶液，則硫酸的濃度應為__

醋酸的濃度

7-3 強酸、強鹼和 一. 單一選擇題

在一瓶無色氣體中投入溼的紅色石蕊試紙即變藍色，若通入氯化氫則發 生白煙，則此反應氣體為 (Ａ)氮 (Ｂ)氨 (Ｃ)二氧化碳 (Ｄ)二氧化硫 下列各化合物等莫耳濃度的水溶液酸性強度大小的比較，何者有誤 (Ａ)NH3＜NH4Cl (Ｂ)NaHSO4

(Ｄ)CF3COOH＜CH3COOH

今有硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鋇四種溶液，任意貼上標籤甲、乙、

丙、丁之後，各滴入一滴酚酉太指示劑，結果乙、丙不變色；甲、丁均呈 粉紅色。再將丙、丁加在一起，

3、( B )

產生白色沉澱。則哪一瓶內裝有鹽酸？

4、( C )

和同體積 1.0 N 氫

5、( D )

Ｂ)CH2BrCOOH

6、( D )

(Ａ)

yellow） (Ｃ)酚 (Ａ)甲 (Ｂ)乙 (Ｃ)丙 (Ｄ)丁

下列有關滴定的敘述，何者正確？ (Ａ)將強酸裝在滴定管滴定弱鹼，

達到當量點時，溶液呈中性 (Ｂ)將強酸裝在滴定管滴定強鹼時，酚酉太 是最佳的指示劑 (Ｃ)1.0 N 硫酸 500 毫升恰好可以中

氧化鈉溶液 (Ｄ)滴定終點和當量點一定是相同的 下列酸性強度何者最強？ (Ａ)CH2ICOOH (

(Ｃ)CH2ClCOOH (Ｄ)CH2FCOOH

當 pH 值的變色範圍在 4.2 至 6.2 之間，下列何者為最佳指示劑？

瑞香草酚藍（thymol blue） (Ｂ)甲基黃（methyl

（phenolphthalein） (Ｄ)甲基紅（methyl red）

如下圖酸鹼中和實驗，以酚酉太作指示劑，下列敘述哪一項正確？ (Ａ 指示劑可以加在鹽酸或氫氧化鈣溶液中 (Ｂ)在滴入過程中，攪拌溶 液，可觀察到溫度計讀數漸下降 (Ｃ)滴至酚酉太顏色變化為止，所加氯 化氫

7、( D )

)

氧化鈣莫耳數相等 (Ｄ)蒸發反應後的溶液析出的白色固體是 CaCl2

與氫

8、( B )

衡物質中最強

9、( D )

色？ (Ａ)液態氨 (Ｂ)氯化銨溶液

10、( A )

HF(aq)+CH3COO^－(aq)→ F^－(aq)+CH3COOH(aq) Keq=40，在此平 的鹼為 (Ａ)HF (Ｂ)CH3COO^－ (Ｃ)F^－ (Ｄ)CH3COOH 下列何者可使紅色石蕊試紙變為藍

(Ｃ)氯化氫溶液 (Ｄ)碳酸鈉溶液

酸和鹼混合會產生中和反應，下列三組為含一莫耳的酸稀釋水溶液與一 莫耳的鹼稀釋水溶液混合在一起，其所放出的熱量之比較，何者正確？

(a)鹽酸+氫氧化鈉 (b)醋酸+氫氧化鈉 (c)醋酸+氨水 (Ａ)a＞b＞c (Ｂ)c

11、( D )

純硫酸 (丙)氨

(Ｂ)(乙)(丙) (Ｃ)(甲)(乙)(丙)

12、( D )

HOClO2＜HOClO4 (Ｃ)H2O＜H2S＜H2Se＜H2Te (Ｄ)HCl＜H2S

13、( C )

之試劑應為 (Ａ)甲基橙 (Ｂ)

14、( D )

指 ？ (Ａ)指示劑的溶解度 (Ｂ)

15、( A )

是最

適宜的指示劑？ (Ａ)甲基橙 (Ｂ)酚酉太 (Ｃ)茜素黃 R (Ｄ)靛胭脂

16、(

AB 用之指示劑為 (Ａ)甲基橙 (Ｂ)甲基紅

17、(

^AD_E 變紅？ (Ａ)NaCl (Ｂ)CH3COONa

18、(

DE

)

l2

－+3SO4

2－ (Ｄ)CaO+SO2→Ca+SO3 2－

19、(

AC

與強鹼之滴定，可用酚酉太 (Ｄ)弱酸與強鹼之滴定，可用酚

20、(

BD

～4.4) (Ｂ)甲基紅(4.2～6.3) (Ｃ)石蕊 (Ｄ)酚酉太 (Ｅ)

＞b＞a (Ｃ)b＞c＞a (Ｄ)a=b=c

不使乾燥石蕊試紙變色的物質有那些？(甲)冰醋酸 (乙) (丁)氯化氫。 (Ａ)(甲)(乙)

(Ｄ)(甲)(乙)(丙)(丁)均是

下列酸性強度的比較何者有誤？ (Ａ)HOI＜HOBr＜HOCl (Ｂ)HOCl＜

HOClO＜

＜PH3

欲知悉一水溶液之酸鹼性，通常最先加入 酚酉太 (Ｃ)石蕊 (Ｄ)靛胭脂 (Ｅ)茜素黃 R

示劑變色區域的影響因素，下列何者為非 溫度高低 (Ｃ)溶液種類 (Ｄ)壓力大小

製備的氨，溶解於水成氨水後，以 0.1 N HCl 滴定時，下列哪一種

二. 多重選擇題

)

強酸與弱鹼之滴定，一般可能選 (Ｃ)石蕊 (Ｄ)酚酉太 (Ｅ)茜素黃 R

)

下列的 1M 水溶液，何者使石蕊試紙 (Ｃ)NH4Cl (Ｄ)H2SO4 (Ｅ)NaHSO4

下列反應中何者是酸鹼反應？ (Ａ)2Br^－+Cl2→Br2+2Cl^－ (Ｂ)H2+C

→2HCl (Ｃ)ClO3+3SO3

2－→Cl (Ｅ)BF3+NH₃→F3BNH₃

)

酸鹼滴定所用之指示劑，下列敘述何者正確？(甲基橙、酚酉太指示劑之 變色範圍分別為 pH：3.2～4.4、8.0～9.6，石蕊則在 pH=7 左右) (Ａ) 強酸與弱鹼之滴定，可用甲基橙 (Ｂ)強酸與弱鹼之滴定，可用甲基橙 及酚酉太 (Ｃ)弱酸

酉太及石蕊

)

弱酸與強鹼之滴定實驗，若為滴定雙質子酸，第一當量點 pH=5，第 二當量點 pH=9，則應選用下列哪幾種指示劑(括號內為其 pH 值變色 範圍) (Ａ)甲基橙(3.1

茜素黃 R(10～12) 鹼滴定

1、( B )

，需加入鹼液 50 mL 而達終點，則 n 值應為 (Ａ)0 (Ｂ)1

2、( C )

60) (Ｃ)氯化氫(分子量 36.5) (Ｄ)以上三種溶液所放出之熱

3、( A )

毫升及 NaOH：

4、( B )

H NaOH→

5、( A )

均不呈色，則丙溶液為 (Ａ)酸 (Ｂ)鹼 (Ｃ)酚酉太 (Ｄ)無法推測

6、( D )

如下表 7-4 酸鹼中和與酸 一. 單一選擇題

分子式(CH2)_n(COOH)₂之二元酸 3.3 克溶於足量水後，以 1.0 M 之 NaOH(aq)滴定

(Ｃ)2 (Ｄ)3

將 1.0g 之下列物質分別溶於 1 公升的水，所成之溶液以 100 mL 之 1 N NaOH溶液中和後，何者放出之熱量最大？ (Ａ)硫酸(分子量 98) (Ｂ) 醋酸(分子量

量相同

欲以 95.0%濃硫酸(比重=1.84)配製 10.0 公升之 0.100 N 稀硫酸。再以此 稀硫酸滴定 50.0 毫升氫氧化鈉溶液達當量點時，用去了 5.0 毫升，則配 此稀硫酸所需濃硫酸之毫升數及氫氧化鈉溶液之當量濃度分別為(原子 量：S=32.1，H=1.01，O=16.0) (Ａ)H2SO4：28.0 毫升及 NaOH：0.150 N (Ｂ)H2SO4：14.0 毫升及 NaOH：0.150 N (Ｃ)H2SO4：14.0

0.300 N (Ｄ)H2SO4：28.0 毫升及 NaOH：0.300 N

下列各項滴定實驗到達當量點時，何者為酸性？ (Ａ)HCl+NaOH→

NaCl+H2O (Ｂ)HCl+NH4OH→NH4Cl+H2O (Ｃ)C6H6COO + C6H3COONa+H2O (Ｄ)AgNO3＋NaCl→AgCl＋NaNO3

有三種未標示之無色溶液甲、乙、丙，假設這三種溶液各為酸、鹼及酚 酉太。取少量甲溶液與少量乙溶液混合，呈紅色。但甲溶液或乙溶液與丙 溶液混合

濃 度 PH 鹽 酸

甲 酸 氫氰酸

0.1 M 0.1 M

0.1 M 5.1 1.1 2.3

H(aq)

7、( C )

則滴定等體積下列各酸溶液，於達當量點時，所需同濃度 NaO 的體積何者最多？ (Ａ)鹽酸 (Ｂ)甲酸 (Ｃ)氫氰酸 (Ｄ)均相同

某二元酸 0.60g 溶於 100mL 水後，以 0.25M Ca(OH)2滴定，當滴入 40mL

Ca(OH)2時恰好達到當量點，則該二元酸的分子量為 (Ａ)136 (Ｂ)120

8、( C )

N，0.23 N (Ｂ)0.46 N，0.42 N (Ｃ)0.23 N，

9、( D )

H=3？

10、( A )

) 溶液均呈中性 (Ｄ)達當量點時，所需 NaOH 的體積 V丙

11、( C )

才達終點，則 KOH(aq)，

12、( D )

以 HCl 溶液(0.10 M)滴定 25 毫升 NaHCO3溶液(0.10 M)，下列何圖最能

代表其滴定曲線？(橫軸為添加 HCl 溶液之毫升數) (Ａ) (Ｃ)240 (Ｄ)60

有強酸水溶液(HA)與強鹼水溶液(BOH)，HA 與 BOH 分別以 1：1 與 1：

3之體積比混合後，所得溶液之 pH 值分別為 2 及 13，則此強酸及強鹼 的濃度分別為何？ (Ａ)0.21

0.21 N (Ｄ)0.15 N，0.15 N

0.01 M之 HCl 50 毫升與 0.02 M 之 NaOH 若干毫升反應，才能使 p (Ａ)25.00 毫升 (Ｂ)23.81 毫升 (Ｃ)22.62 毫升 (Ｄ)21.43 毫升

已知（甲）O.1M CH3COOH(aq)（乙）O.1M HCl(aq)（丙）0.1M H2SO4(aq)， 若甲、乙、丙均用 O.1M NaOH(aq)滴定，則下列敘述何者正確？ (Ａ)未 滴定前溶液之 pH 值：甲＞乙＞丙 (Ｂ)未滴定前解離度：乙＞甲＞丙 (Ｃ 達當量點時，

＝V乙＝V甲

有未知濃度之 KOH 40 mL，加入 2 M 之 H2SO4溶液 25 mL 滴定，發現 過量，而反滴定，加入 1.0 M 之 NaOH 溶液 8 mL

濃度為 (Ａ)3.6 N (Ｂ)4.8 N (Ｃ)2.3 N (Ｄ)2.5 N

(Ｂ) (Ｃ) (Ｄ)

CH3COOH與 NaOH 之中和熱為 13.3 kcal/mol，現用 0.5 N 之 NaOH 滴 定 0.2 M 之 CH3COOH(aq)50 c.c.而達當量點，則溶液溫度

13、( B )

上升若干？(設

14、( B )

溶液比熱、比重皆為 1) (Ａ)1.6 (Ｂ)1.9 (Ｃ)2.2 (Ｄ)2.7

5.0克不純之醋酸溶於水以 0.50 N 之 NaOH 水溶液滴定之，當滴入 26.3