第十四章酸和鹼的簡介頁數

(1)

香港中學文憑現代化學

( 組合科學科 )

課本第二冊參考答案

第十四章酸和鹼的簡介頁數

Ÿ

課堂練習

1 Ÿ

單元練習

3 第十五章溶液的濃度

Ÿ

課堂練習

6 Ÿ

單元練習

9 第十六章指示劑和 pH

Ÿ

課堂練習

12 Ÿ

單元練習

13 第十七章酸和鹼的強度

Ÿ

課堂練習

15 Ÿ

單元練習

16 第十八章鹽和中和作用

Ÿ

課堂練習

18 Ÿ

單元練習

21 第十九章涉及酸和鹼的容量分析

Ÿ

課堂練習

26 Ÿ

單元練習

30

(2)

Ÿ

課堂練習

36 Ÿ

單元練習

39 Ÿ

總複習

43 第二十一章來自化石燃料的碳氫化合物

Ÿ

課堂練習

47 Ÿ

單元練習

48 第二十二章使用化石燃料的後果

Ÿ

課堂練習

49 Ÿ

單元練習

51 第二十三章同系列、結構式和碳化合物的命名

Ÿ

課堂練習

53 Ÿ

單元練習

55 第二十四章烷和烯

Ÿ

課堂練習

57 Ÿ

單元練習

58 第二十五章醇、烷酸和酯

Ÿ

課堂練習

60 Ÿ

單元練習

61 第二十六章加成聚合物和縮合聚合物

Ÿ

課堂練習

63 Ÿ

單元練習

67 Ÿ

總複習

71

(3)

第十四章酸和鹼的簡介

課堂練習

A14.1

1. 鋅粒下沉到試管底。

2. 鋅粒溶解，形成無色的溶液。

3. 發生泡騰現象。/釋出無色氣泡。

4. 反應釋出熱，使試管變暖。

5. 聽到「嘶嘶」聲。

A14.2

1. (a) Mg(s) + 2HCl(aq) ® MgCl

2

(aq) + H

2

(g) (b) ZnO(s) + H

2

SO

4

(aq) ® ZnSO

4

(aq) + H

2

O(l) (c) Fe(OH)

2

(s) + 2HCl(aq) ® FeCl

2

(aq) + 2H

2

O(l)

(d) CuCO

3

(s) + H

2

SO

4

(aq) ® CuSO

4

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) (e) Ca(HCO

3

)

2

(s) + 2HCl(aq) ® CaCl

2

(aq) + 2CO

2

(g) + 2H

2

O(l)

2. (a) 鎂溶解。/發生泡騰現象(釋出無色氣泡)。/溶液變暖。/所得溶液是無色的。

(b) 氧化鋅溶解。/所得溶液是無色的。

(c) 氫氧化鐵(II)溶解。/所得溶液是綠色的。

(d) 碳酸銅(II)溶解。/發生泡騰現象(釋出無色氣泡)。/所得溶液是藍色的。

(e) 碳酸氫鈣溶解。/發生泡騰現象(釋出無色氣泡)。/所得溶液是無色的。

A14.3

(a) Mg(s) + 2HCl(aq) ® MgCl

2

(aq) + H

2

(g) Mg(s) + 2H

⁺

(aq) ® Mg

²⁺

(aq) + H

2

(g) (b) ZnO(s) + H

2

SO

4

(aq) ® ZnSO

4

(aq) + H

2

O(l)

ZnO(s) + 2H

⁺

(aq) ® Zn

²⁺

(aq) + H

2

O(l)

(c) 2KHCO

3

(aq) + H

2

SO

4

(aq) ® K

2

SO

4

(aq) + 2CO

2

(g) + 2H

2

O(l) HCO

3-

(aq) + H

⁺

(aq) ® CO

2

(g) + H

2

O(l)

A14.4

1. 鎂跟氫離子反應(來自抗壞血酸)，生成氫氣。

Mg(s) + 2H

⁺

(aq) ® Mg

²⁺

(aq) + H

2

(g) 2. (a) 石蕊試紙沒有顏色轉變。

液態乙酸(純淨的)在沒有水的情況下不能電離，因此沒有生成 H

⁺

(aq)，

不能顯示酸性性質。

(b) 藍色石蕊試紙轉成紅色。

乙酸溶於水後會電離，生成 H

⁺

(aq)，並顯示酸性性質。

3. 「起泡飲品」藥片或藥粉應存放在陰涼和乾燥的地方。

(4)

A14.5

(a) 1 (一元酸), HCOOH ⇌ HCOO

^-

+ H

⁺

(b) 2 (二元酸), (COOH)

2

⇌ (COO

^-

)

2

+ 2H

⁺

A14.6

(a) 2KOH(aq) + CO

2

(g) ® K

2

CO

3

(aq) + H

2

O(l)

(b) (NH

₄

)

₂

SO

₄

(aq) + Ca(OH)

₂

(s) ® CaSO

4

(s) + 2NH

₃

(g) + 2H

₂

O(l) A14.7

氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鋅和氫氧化鉛(II) A14.8

1. (a) (i) 氫氧化鉀

(ii) OH

^-

(aq) + H

⁺

(aq) ® H

2

O(l) (b) (i) 氧化鎂、氫氧化鋅和氧化銅(II)

(ii) MgO(s) + 2H

⁺

(aq) ® Mg

²⁺

(aq) + H

2

O(l) Zn(OH)

2

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Zn

²⁺

(aq) + 2H

2

O(l) CuO(s) + 2H

⁺

(aq) ® Cu

²⁺

(aq) + H

2

O(l)

2. (a) (i) Pb(NO

3

)

2

(aq) + Ca(OH)

2

(aq) ® Pb(OH)

2

(s) + Ca(NO

3

)

2

(aq) (ii) Pb

²⁺

(aq) + 2OH

^-

(aq) ® Pb(OH)

2

(s)

(b) (i) CuSO

4

(aq) + 2KOH(aq) ® Cu(OH)

2

(s) + K

2

SO

4

(aq)

(ii) Cu

²⁺

(aq) + 2OH

^-

(aq) ® Cu(OH)

2

(s)

(5)

第十四章酸和鹼的簡介

單元練習

1. 酸；紅色；氫；二氧化碳；鹽；水 2. 氫離子；H

⁺

(aq)

3. 水；水；氫；H

⁺

(aq) 4. 鹽基度；二元；一元

5. 鹽；水；金屬氧化物；氨；鹼 6. 石灰水；二氧化碳

7. 苦；「滑溜」；藍色；鹽；水；碳酸鹽；水；鹽；氨；水；金屬氫氧化物 8. 鹼性；氫氧；OH

^-

9. 氫離子；氧化；氧化；脫水 10. 濃

11. B 12. B 13. C 14. C 15. C 16. B 17. D 18. D 19. B 20. B 21. B 22. C 23. B 24. D 25. D 26. C 27. A 28. B 29. C 30. B

31. (a) 氫氯酸

(b) 檸檬酸/抗壞血酸 (c) 氫氯酸

(d) 硫酸

(6)

32. (a) 乙酸

(b) 1 (一元酸)

(c) (i) 發生泡騰現象。/鎂帶溶解。/形成無色的溶液。/溶液變暖。/聽到

「嘶嘶」聲。(任何四項)

(ii) 2CH

3

COOH(aq) + Mg(s) ® (CH

3

COO)

2

Mg(aq) + H

2

(g) (d) (i) 反應中生成二氧化碳。

(ii) Na

2

CO

3

(aq) + 2CH

3

COOH(aq)®2CH

3

COONa(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) 33. (a) 二氧化碳

(b) 氣體 Y 可使石灰水變為乳濁。二氧化碳跟氫氧化鈣反應，生成不溶於水的白色固體碳酸鈣。

Ca(OH)

2

(aq) + CO

2

(g) ® CaCO

3

(s) + H

2

O(l)

(c) 固態酸溶於水後會電離，生成 H

⁺

(aq)，H

⁺

(aq)跟碳酸氫鈉反應，釋出二氧化碳。

(d) H

⁺

(aq) + HCO

3-

(aq) ® H

2

O(l) + CO

2

(g) (e) 2NaHCO

3

® Na

2

CO

3

+ CO

2

+ H

2

O

34. (a) (i) Fe(s) + H

2

SO

4

(aq) ® FeSO

4

(aq) + H

2

(g) (ii) Fe(s) + 2H

⁺

(aq) ® Fe

²⁺

(aq) + H

2

(g) (b) (i) 沒有反應

(ii) 沒有反應

(c) (i) ZnO(s) + 2HCl(aq) ® ZnCl

2

(aq) + H

2

O(l) (ii) ZnO(s) + 2H

⁺

(aq) ® Zn

²⁺

(aq) + H

2

O(l)

(d) (i) CaCO

₃

(s) + 2HCl(aq) ® CaCl

2

(aq) + CO

₂

(g) + H

₂

O(l) (ii) CaCO

3

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Ca

²⁺

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) (e) (i) KHCO

3

(aq) + HNO

3

(aq) ® KNO

3

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l)

(ii) HCO

3-

(aq) + H

⁺

(aq) ® CO

2

(g) + H

2

O(l)

35. (a) 一元酸是指在水溶液中每個分子含有一個可電離的氫原子的酸。

二元酸是指在水溶液中每個分子含有兩個可電離的氫原子的酸。

(b) (i) 2HA(aq) + Zn(s) ® ZnA

2

(aq) + H

2

(g) (ii) H

2

B(aq) + Zn(s) ® ZnB(aq) + H

2

(g) (iii) 2HA(aq) + CuO(s) ® CuA

2

(aq) + H

2

O(l)

(iv) H

2

B(aq) + CaCO

3

(s) ® CaB(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) (v) HA(aq) + NaHCO

3

(aq) ® NaA(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) 36. (a) Fe

²⁺

(aq) 和 Cu

²⁺

(aq)

氫氧化鐵(II)：暗綠色氫氧化銅(II)：淺藍色 (b) Mg

²⁺

(aq)

Mg

²⁺

(aq) + 2OH

^-

(aq) ® Mg(OH)

2

(s) (c) OH

^-

(aq)

NH

3

(aq) + H

2

O(l) ⇌ NH

⁴⁺

(aq) + OH

^-

(aq)

(d) 用作玻璃窗清潔劑的有效成分。

(7)

37. (a) 把固態氫氧化鈣放入水中，並長時間攪拌，然後過濾懸浮物，獲取透明

濾液。

(b) 氫氧離子

(c) 2NH

4

NO

3

(aq) + Ca(OH)

2

(aq) ® Ca(NO

3

)

2

(aq) + 2NH

3

(g) + 2H

2

O(l) (d) (i) 生成白色沉澱。

Ca

²⁺

(aq) + CO

32-

(aq) ® CaCO

3

(s) (ii) 生成淺藍色沉澱。

Cu

²⁺

(aq) + 2OH

^-

(aq) ® Cu(OH)

2

(s) 38. (a) A：濃氫氯酸

B：濃硫酸 C：濃硝酸 (b) 腐蝕性

(c) 光會加速濃硝酸的分解，釋出棕色氣體 NO

2

。氣體溶於水中，形成黃色溶液。

4HNO

3

(aq) ® 2H

2

O(l) + 4NO

2

(g) + O

2

(g) (d) 用大量清水沖洗受影響的部位。

39. - 把一些純淨的丙種維生素溶於蒸餾水/去離子水中，獲取稀釋的溶液。

- 把少量鋅粒加入丙種維生素溶液，可觀察到鋅粒表面會釋出無色氣泡。收集氣體並用燃燒中的木條測試，測試中發出「卜」的聲響，顯示釋出的氣體是氫氣。

- 把數粒氫氧化鈉顆粒加入丙種維生素溶液，然後攪拌溶液。

- 因為中和作用是放熱反應，故所得的無色溶液變暖。

- 把一刮勺固態碳酸鉀加入丙種維生素溶液，溶液中釋出無色氣泡。收集到的氣體可使石灰水變為乳濁，顯示氣體是二氧化碳。

40. - 在學校實驗室，濃氫氯酸、濃硝酸和濃硫酸是常用的濃酸。它們「侵蝕」其他物質，例如金屬、衣服、紙張和皮膚。

- 由於濃氫氯酸的氫離子濃度高，故它具高度腐蝕性。

- 濃硝酸的腐蝕性主要源於它的氧化性質。

- 由於濃硫酸具脫水和氧化性質，它的腐蝕性非常高。濃硫酸較濃氫氯酸和濃硝酸的腐蝕性更強，能迅速令皮膚脫水，造成嚴重灼傷。

- 在學校實驗室，濃氫氧化鈉溶液和濃氫氧化鉀溶液是常用的濃鹼。溫度高時，它們的腐蝕性非常高。

- 它們侵蝕皮膚，使皮膚變為黃色甚至黑色。

(8)

第十五章溶液的濃度

課堂練習

A15.1

(a) K

2

SO

4

的摩爾數 = 0.15 mol 溶液的摩爾濃度 =

dm

3

1000 500

mol 15

0. = 0.30 mol dm

^-3

(或 M)

(b) K

2

SO

4

的摩爾質量 = 39.1 ´ 2 + 32.1 + 16.0 ´ 4 g mol

^-1

= 174.3 g mol

^-1

溶液的摩爾濃度 = 0.30 mol dm

^-3

´ 174.3 g mol

^-1

= 52.3 g dm

^-3

A15.2

(a) (i) 溶液的濃度(以 g dm

^-3

為單位) =

_-₃

dm 0.5

g

10 = 20 g dm

^-3

(ii) KOH 的摩爾質量 = 39.1 + 16.0 + 1.0 g mol

^-1

= 56.1 g mol

^-1

KOH 的摩爾數 =

₁

mol g 56.1

g 10

-

= 0.178 mol 溶液的摩爾濃度(mol dm

^-3

) =

₃

dm 0.5

mol 0.178

= 0.356 mol dm

^-3

(或 M) (b) (i) 溶液的體積 =

1000

1000 dm

³

= 1.0 dm

³

溶液的濃度(以 g dm

^-3

為單位) =

₃

dm 1.0

g

10 = 10 g dm

^-3

(ii) KOH 的摩爾質量 = 39.1 + 16.0 + 1.0 g mol

^-1

= 56.1 g mol

^-1

KOH 的摩爾數 =

₁

mol g 56.1

g 10

-

=0.178mol 溶液的摩爾濃度(mol dm

^-3

) =

₃

dm 1.0

mol 178 .

0 =0.178 mol dm

^-3

(或 M)

(c) (i) 溶液的體積 = 1000

250 dm

³

= 0.25 dm

³

溶液的濃度(以 g dm

^-3

為單位) =

dm

3

0.25 g

3 = 12 g dm

^-3

(ii) NaNO

3

的摩爾質量 = 23.0 + 14.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 85.0 g mol

^-1

NaNO

3

的摩爾數 =

₁

mol g 85.0

g 3

-

= 0.0353 mol 溶液的摩爾濃度(mol dm

^-3

) =

₃

dm 0.25

mol 0.0353

= 0.141 mol dm

^-3

(或 M)

(9)

(d) (i) 溶液的濃度(以 g dm

^-3

為單位) =

₃

dm 2

g

5.3 = 2.65 g dm

^-3

(ii) Na

2

CO

3

的摩爾質量 = 23.0 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 106 g mol

^-1

Na

2

CO

3

的摩爾數 =

mol

1

g 106

g 5.3

-

= 0.0500 mol 溶液的摩爾濃度(mol dm

^-3

) =

₃

dm 2

mol 0.0500

= 0.0250 mol dm

^-3

(或 M) (e) (i) 溶液的體積 =

1000

100 dm

³

= 0.100 dm

³

溶液的濃度(以 g dm

^-3

為單位) =

₃

dm 0.10

g

9.8 = 98.0 g dm

^-3

(ii) H

₂

SO

₄

的摩爾質量 = 1.0 ´ 2 + 32.1 + 16.0 ´ 4 g mol

^-1

= 98.1 g mol

^-1

H

2

SO

4

的摩爾數 =

₁

mol g 98.1

g 9.8

-

= 0.100 mol 溶液的摩爾濃度(mol dm

^-3

) =

₃

dm 0.10

mol 0.100

= 1.00 mol dm

^-3

(或 M)

A15.3

Na

2

SO

4

的摩爾數 = 0.40 mol dm

^-3

´ 1000

50.0 dm

³

= 0.0200 mol

A15.4

NaOH 溶液的體積 =

₃

dm mol 0.50

mol 0.80

-

= 1.6 dm

³

A15.5

(a) 500.0 cm

³

溶液中所含的 Na

2

SO

4

的摩爾數

= 0.50 mol dm

^-3

´ 1000 500.0

dm

³

= 0.250 mol

Na

2

SO

4

的質量 = 0.250 mol ´ (23.0 ´ 2 + 32.1 + 16.0 ´ 4) g mol

^-1

= 35.5 g (b) 0.25 dm

³

溶液中所含的 Na

2

CO

3

的摩爾數

= 0.15 mol dm

^-3

´ 0.25 dm

³

= 0.0375 mol

Na

2

CO

3

的質量 = 0.0375 mol ´ (23.0 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3) g mol

^-1

= 3.98 g A15.6

1. 1 摩爾 Al

2

(SO

4

)

3

含 2 摩爾 Al

³⁺

離子和 3 摩爾 SO

42-

離子。

\ Al

³⁺

離子的摩爾濃度 = 0.50 M ´ 2 = 1.0 M (or 1.0 mol dm

^-3

) SO

42-

離子的摩爾濃度 = 0.50 M ´ 3 = 1.5 M (or 1.5 mol dm

^-3

) 2. K

2

CO

3

的摩爾數 = 0.20 mol dm

^-3

´

1000

25.0 dm

³

= 0.0050 mol 1 摩爾 K

2

CO

3

含 2 摩爾 K

⁺

離子和 1 摩爾 CO

32-

離子。

\ K

⁺

離子的摩爾數 = 0.0050 mol ´ 2 =0.010 mol

CO

32-

離子的摩爾數 = 0.0050 mol

(10)

A15.7

1. (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

0.1 ´

1000 25.0 = M ´

1000 250.0 M = 0.01

稀釋後的 NaOH(aq) 的摩爾濃度 = 0.01 M 2. 稀釋 10 倍後，稀溶液的摩爾濃度是

10 0.5 M = 0.05 M (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

0.5 ´ 1000

25.0 _{= 0.05 ´} 1000

V V = 250

所需蒸餾水的體積 = (250 – 25) cm

³

= 225 cm

³

(11)

第十五章溶液的濃度

單元練習

1. 立方分米(dm

³

)；摩爾 2. 犘爾；體積

3. 摩爾濃度；體積 4. A

5. C 6. D 7. C 8. D 9. D 10. D 11. A 12. C 13. D 14. A 15. C 16. B 17. C 18. D 19. C 20. B 21. B 22. B 23. B 24. B

25. mol dm

^-3

或 M

26. (a) K

2

CO

3

的摩爾濃度 =

dm

3

1000 250

mol

0.35 = 1.40 M

(b) K

2

CO

3

的摩爾質量 = 39.1 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 138.2 g mol

^-1

K

2

CO

3

的濃度(以 g dm

^-3

為單位)

= 1.40 mol dm

^-3

´ 138.2 g mol

^-1

= 193 g dm

^-3

27. (COOH)

2

·2H

2

O 的摩爾質量

= (12.0 + 16.0 ´ 2 + 1.0) ´ 2 + 2 ´ (1.0 ´ 2 + 16.0) g mol

^-1

= 126 g mol

^-1

所用的(COOH)

2

·2H

2

O 的摩爾數 =

₁

mol g 126

g 14.5

-

= 0.115 mol 溶液的摩爾濃度 =

dm

3

1000 500.0

mol 0.115

= 0.230 M

(12)

28. (a) Mg(NO

3

)

2

的摩爾數 = 1.5 mol dm

^-3

´

1000 125.0

dm

³

= 0.1875 mol (b) Mg(NO

3

)

2

的摩爾質量

= 24.3 + (14.0 + 16.0 ´ 3) ´ 2 g mol

^-1

= 148.3 g mol

^-1

所用的 Mg(NO

3

)

2

的質量 = 0.1875 mol ´ 148.3 g mol

^-1

= 27.81 g 29. NaOH 的摩爾質量 = 23.0 + 16.0 + 1.0 g mol

^-1

= 40.0 g mol

^-1

所用的 NaOH 的摩爾數 =

₁

mol g 40.0

g 4

-

= 0.100 mol

所得溶液的體積 =

₃

dm mol 0.12

mol 0.100

-

= 0.833 dm

³

(or 833 cm

³

) 30. Na

2

CO

3

·10H

2

O 的摩爾質量

= 23.0 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3 + 10 ´ (1.0 ´ 2 + 16.0) = 286 g mol

^-1

Na

2

CO

3

的摩爾濃度 =

3 1

1000 dm 250.0

mol g 286

g 25.0

-

= 0.350 M

1 摩爾 Na

2

CO

3

含 2 摩爾 Na

⁺

離子和 1 摩爾 CO

32-

離子。

\ Na

⁺

離子的摩爾濃度 = 0.350 M ´ 2 = 0.700 M CO

32-

離子的摩爾濃度 = 0.350 M

31. (a) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

11.0 ´

1000 25.0 _{= M ´}

1000 25.0) (25.0 + M = 5.50

所得 HCl(aq)的摩爾濃度 = 5.50 M (b) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

5.50 ´ 1000

50.0 _{= M ´}

1000 75.0) (50.0 + M = 2.20

所得 HCl(aq)的摩爾濃度 = 2.20 M (c) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

2.20 ´ 1000

125 _{= M ´}

1000 100) (125 + M = 1.22

所得 HCl(aq)的摩爾濃度 = 1.22 M 32. (a) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

0.65 ´ 1000

45.0 = 0.45 ´ 1000

V V = 65.0

所需蒸餾水的體積 = 65.0 – 45.0 cm

³

= 20.0 cm

³

(13)

(b) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

0.45 ´ 1000 65.0 = M ´

1000 30.0 M = 0.975

蒸發後，HNO

3

的摩爾濃度 = 0.975 M 33. (a) 1 cm

³

溶液中所含的 NH

3

的質量

= 0.68 g cm

^-3

´

100 34 ´ 1 cm

³

= 0.231 g

1 dm

³

溶液中所含的 NH

3

的質量 = 0.231 g ´ 1000 = 231 g (b) 氨溶液的摩爾濃度 =

3

1

dm 1

mol g ) 3 1.0 (14.0

g 231

´

-

+ = 13.6 M

(c) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

13.6 ´ 1 = 1 ´ V V = 13.6

所需蒸餾水的體積 = 13.6 – 1 dm

³

= 12.6 dm

³

34. (a) 草酸的摩爾數

= ( 12.0 16.0 2 1.0 ) 2 2 (1.0 2 16.0) g mol

¹

g

1.8 +

-

´

´ +

´

+ = 0.0143 mol

(b) 草酸溶液的摩爾濃度 =

dm

3

1000 0 . 25

mol 0143 .

0 = 0.572 M

(c) (MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

0.572 ´

1000 0 .

25 _{= M ´} 1000

0 . 250

M = 0.0572

經稀釋後草酸的摩爾濃度 = 0.0572 M 35.

摩爾濃度溶質的化學式摩爾質量

(g mol

^-1

)

溶質的質量

(g) 溶液的體積

溶液陽離子陰離子

溶液的濃度 (g dm

^-3

)

(a) NaCl 58.5 117 2.00 dm

³

1.00 M 1.00 M 1.00 M 58.5

(b) AgNO

3

170 17.0 1.00 dm

³

0.100 M 0.100 M 0.100 M 17.0

(c) Na

2

CO

3

106 2.65 500 cm

³

0.050 M 0.100 M 0.050 M 5.30

(d) MgCl

2

95.3 29.4 1.50 dm

³

0.206 M 0.206 M 0.412 M 19.6

(e) C

6

H

12

O

6

180 0.36 12.0 cm

³

0.167 M - - 30.0

(14)

第十六章指示劑和 pH

課堂練習

A16.1

(a) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (1.000) = 0 (b) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (0.100) = 1 (c) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (0.010) = 2 (d) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (0.001) = 3 A16.2

1. A: 弱酸性 B: 強酸性 C: 弱鹼性 D: 中性

2. (a) 溶液的pH值會上升。水溶液中，鎂跟氫離子反應，釋出氫氣。

Mg(s) + 2H

⁺

(aq) ® Mg

²⁺

(aq) + H

2

(g)

除去H

⁺

(aq)離子，[H

⁺

(aq)]會下降，溶液的pH值上升。

(b) 溶液的 pH 值會下降。氯化氫氣體在水中溶解，並完全電離，釋放 H

⁺

(aq) 離子。H

⁺

(aq) 離子形成後，[H

⁺

(aq)]會增加，溶液的 pH 值下降。

A16.3

B：結論是錯誤的。石蕊呈藍色時，溶液的 pH 值必定大於 8，屬鹼性。

C：結論是錯誤的。酚酞是無色時，溶液的 pH 值在 8.3 以下，這溶液可以是酸性

的、中性的或弱鹼性的。

(15)

第十六章指示劑和 pH

單元練習

1. (a) 大於 (b) 等於 (c) 小於

2. pH；H

⁺

(aq)；pH；pH 3. [H

⁺

(aq)]

4. H

⁺

(aq)；高

5. 顏色；甲基橙；石蕊；酚酞 6. 通用；通用；pH

7. pH 計 8. B 9. A 10. C 11. A 12. A 13. A 14. A 15. D 16. B 17. A 18. C 19. A 20. A 21. C 22. B 23. A

24. (a) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (1.8 ´ 10

^-5

) = -(-4.7) = 4.7 因為溶液的 pH < 7，故它是酸性的。

(b) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (7.2 ´ 10

^-9

) = -(-8.1) = 8.1 因為溶液的 pH > 7，故它是鹼性的。

(c) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (0.02) = -(-1.7) = 1.7 因為溶液的 pH < 7，故它是酸性的。

25. (a) 應用方程式：pH = -log [H

⁺

(aq)]

5.2 = -log [H

⁺

(aq)]

[H

⁺

(aq)] = 6.3 ´ 10

^-6

M (b) 8.4 = -log [H

⁺

(aq)]

[H

⁺

(aq)] = 4.0 ´ 10

^-9

M (c) 3.68 = -log [H

⁺

(aq)]

[H

⁺

(aq)] = 2.09 ´ 10

^-4

M

(16)

26. 課本第2冊參考第54 頁圖16.3。

27. (a) 使用 pH 試紙/通用指示劑/pH 計/連接 pH 電極的數據記錄器。(任何兩項) (b) 焗爐清潔劑、蒸餾水、橙汁

(c) 橙汁

28. (a) pH 計

(b) 輕身/細小/防水/容易使用/準確且快速獲取讀數 (任何兩項)

29. - 可使用酸鹼指示劑來確定水溶液的酸鹼度。酸鹼指示劑是一種特別的染料，加入測試溶液中，它的顏色隨溶液不同的 pH 值而改變。

- 一些常用的酸鹼指示劑有石蕊、甲基橙和酚酞。

- 但這些指示劑不能準確地量度溶液的酸鹼度，它們只能分辨出溶液屬酸性或鹼性。

- 另一種量度溶液 pH 值的方法是使用通用指示劑，它是數種不同酸鹼度指示劑的混合物，透過不同的顏色來顯示不同範圍的 pH 值。通用試紙

也稱為 pH 試紙。

- 最準確量度溶液酸鹼度的方法是使用 pH 計或數據記錄器。兩種方法均須把 pH 電極浸入測試的溶液中。

- 溶液的 pH 值會從 pH 計的顯示器的顯示出來。

(17)

第十七章酸和鹼的強度

課堂練習

A17.1

(a) OH

^-

(aq)/水合氫氧離子

(b) NH

3

(aq) + H

2

O(l) ⇌ NH

⁴⁺

(aq) + OH

^-

(aq)

(c) NaOH(aq)是較 NH

3

(aq)強的鹼。(強鹼在水溶液中離解的程度較高，因此溶液中的可自由流動離子(Na

⁺

(aq)和 OH

^-

(aq))的濃度較高。這解釋了為甚麼 0.1 M NaOH(aq)的導電性較高。)

(d) 因為 NaOH(aq)是較 NH

3

(aq)強的鹼，故 0.1 M NaOH(aq)的鹼性較 0.1 M NH

3

(aq)高，pH 值也較高。

A17.2

(a) 硫酸分子

(b) 水分子、氫離子、硝酸根離子、氫氧離子

(c) 水分子、檸檬酸分子、氫離子、檸檬酸根離子、氫氧離子 (d) 水分子、氨分子、銨離子、氫氧離子、氫離子

A17.3

把相同體積(約 80.0 cm

³

)的 0.1 M HCl(aq)和 0.1 M CH

3

COOH(aq)分別注入兩個 100 cm

³

燒杯中。使用電子天平，稱量相同質量(約 0.4 g)的碳酸鈣，並把碳酸鈣分別放入兩種酸中，觀察並比較兩反應混合物釋出氣泡的速率。

釋出氣泡速率較高的酸應屬於強酸(即 HCl(aq))。強酸能完全電離，溶液中氫離子的濃度較高，它跟碳酸鈣的反應較快。

A17.4

1. (a) 弱/濃 (b) 弱/稀 (c) 強/稀 (d) 強/濃

2. (a) H

2

SO

4

(aq) + Na

2

CO

3

(aq) ® Na

2

SO

4

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) 2H

⁺

(aq) + CO

32-

(aq) ® CO

2

(g) + H

2

O(l)

(b) CH

₃

COOH(aq) + KHCO

₃

(aq) ® CH

3

COOK(aq) + CO

₂

(g) + H

₂

O(l) CH

3

COOH(aq) + HCO

3-

(aq) ® CH

3

COO

^-

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) 或 H

⁺

(aq) + HCO

3-

(aq) ® CO

2

(g) + H

2

O(l)

A17.5

(a) 陳述是錯誤的。氫氯酸是強酸，在水中可完全電離。題目中的氫氯酸的 pH 值偏高(5)，原因是它的溶液給大量稀釋了。pH 只量度[H

⁺

(aq)]的濃度，並不能分辨酸或鹼的強度。

(b) 陳述是錯誤的。無論濃度是多少，乙酸也只是弱酸。

(18)

第十七章酸和鹼的強度

單元練習

1. (a) 完全；高度；氫氯 (b) 輕微；乙

2. (a) 完全；氫氧化納 (b) 輕微；氨

3. (a) 高 (b) 低 (c) 高 4. D 5. C 6. B 7. A 8. C 9. B 10. B 11. A 12. A

13. NH

3

(aq)會跟水反應，生成 OH

^-

(aq)離子，使溶液帶鹼性。在沒有水的情況下，

不能生成 OH

^-

(aq)離子。

NH

3

(g) + H

2

O(l) ⇌ NH

⁴⁺

(aq) + OH

^-

(aq) 紅色石蕊試紙在鹼性溶液中轉成藍色。

14. (a) 氫氯酸是強酸，而乙酸是弱酸。

(b) 強酸是在水中能完全或高度電離的酸。

弱酸是在水中只會輕微電離的酸。

(c) 氫氯酸相對乙酸是強酸，前者較後者的電離程度更高。如果兩種酸的摩爾濃度相同，氫氯酸的氫離子濃度較乙酸的高，因此氫氯酸的 pH 值較低。

(d) 使用 pH 計

(e) 1. 把已知體積的 1.1 M 氫氯酸加入容器內，並記錄燈泡的亮度。

2. 重複步驟 1，但使用同一體積的 1.1 M 乙酸。

3. 比較步驟 1 和步驟 2 中燈泡的亮度。

4. 燈泡的亮度顯示酸的強度，燈泡越亮，酸的強度越高。

15. (a) HA(aq) ⇌ H

⁺

(aq) + A

^-

(aq)

(b) H

⁺

(aq)、OH

^-

(aq)、HA(aq)、A

^-

(aq)

(19)

16. (a) HCl(aq)是強酸。0.1 M HCl 完全電離，因此[H

⁺

(aq)] = 0.1 M。

(b) pH = -log [H

⁺

(aq)] = -log (0.1) = 1

(c) CH

3

COOH(aq)是弱酸，它只輕微電離，生成少量 H

⁺

(aq)。

0.1 M CH

3

COOH(aq)所生成的 H

⁺

(aq)離子濃度低於 0.1 M，因此 0.1 M CH

3

COOH(aq) 的 pH 值並不是 1，而是高於 1。

17. - 該中四學生的陳述是錯誤的。

- pH 值量度氫離子的濃度。

- 氫離子濃度越高，pH 值越低。

- 弱酸在水中只輕微電離，氫離子的濃度低，因此溶液的 pH 值是 5 並不出奇。

- 然而，強酸也可出現這情況。雖然強酸在水中完全電離，但如果溶液是大量稀釋的，氫離子的濃度不會太高，因此強酸的稀釋溶液的 pH 值是 5 也不出奇。

18. - 把藍色石蕊試紙放入一些固態檸檬酸時，試紙的顏色沒有改變。如果把固態檸檬酸溶於少量的去離子水中，水溶液可使石蕊試紙由藍色變為紅色。

- 把鎂帶放入固態檸檬酸內，並沒有氣體釋出；而當鎂帶放入檸檬酸的水溶液中，會釋出無色氣泡(H

2

(g))。

- 把碳酸鈉粉末與固態檸檬酸混合，並沒有氣體釋出；而當一些碳酸鈉粉

末溶解在檸檬酸的水溶液中，會釋出無色氣泡(CO

2

(g))。

(20)

第十八章鹽和中和作用

課堂練習

A18.1

(a) 2NaOH(aq) + H

2

SO

4

(aq) ® Na

2

SO

4

(aq) + 2H

2

O(l) OH

^-

(aq) + H

⁺

(aq) ® H

2

O(l)

(b) CH

3

COOH(aq) + KOH(aq) ® CH

3

COOK(aq) + H

2

O(l) CH

3

COOH(aq) + OH

^-

(aq) ® CH

3

COO

^-

(aq) + H

2

O(l) 或 H

⁺

(aq) + OH

^-

(aq) ® H

2

O(l)

(c) Fe

2

O

3

(s) + 6HCl(aq) ® 2FeCl

3

(aq) + 3H

2

O(l) Fe

2

O

3

(s) + 6H

⁺

(aq) ® 2Fe

³⁺

(aq) + 3H

2

O(l) A18.2

(a) 20 cm

³

(b) (i) 鹼性

(ii) HCl(aq)和 NaOH(aq)的濃度相同，體積相等的酸和鹼會相互中和。當加入 30 cm

³

鹼後，鹼已是過量的，因此所得溶液是鹼性的。

(c) 中和作用是放熱反應。當反應完成後便不會再放熱。此時若繼續加入鹼，只會把反應混合物冷卻，使溫度下降。

(d) 溫度變化跟加入 20.0 cm

³

2 M HCl 的差別不大。雖然兩種溶液的體積增加了一倍，參與反應的 H

⁺

(aq)和 OH

^-

(aq)離子數量也同樣增加一倍，反應會釋出兩倍的熱，但所釋出的熱需加熱雙倍體積的溶液，因此兩個實驗的溫度升幅相同。

A18.3

1. (a) 可溶於水 (b) 不溶於水 (c) 可溶於水 (d) 可溶於水 (e) 不溶於水 (f) 不溶於水 (g) 可溶於水 (h) 可溶於水 2. (a) NaNO

3

(b) KNO

3

(c) CuSO

4

(d) PbSO

4

/PbCl

2

(e) MgCO

3

(f) AgCl

(g) BaSO

4

(21)

A18.4

1. (a) 氧化鎂/氫氧化鎂/碳酸鎂 (任何兩項) 稀氫氯酸

(b) MgO(s) + 2HCl(aq) ® MgCl

2

(aq) + H

2

O(l) ……….………(1) Mg(OH)

2

+ 2HCl(aq) ® MgCl

2

(aq) + 2H

2

O(l) ………(2) MgCO

3

(s) + 2HCl(aq) ® MgCl

2

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) ……….(3) (c) 比較(1)和(2)：

(i) 固體溶解形成無色溶液。/試管變暖。

(ii) 沒有。

比較(2)和(3)：

(i) 固體溶解形成無色溶液。/試管變暖。

(ii) (2)：沒有氣泡釋出；(3)：發生泡騰現象(釋出 CO

2

(g))。

比較(1)和(3)：

(i) 固體溶解形成無色溶液。/試管變暖。

(ii) (1)：沒有氣泡釋出；(3)：發生泡騰現象(釋出 CO

2

(g))。

2. (a) CaCO

3

+ H

2

SO

4

® CaSO

4

+ CO

2

+ H

2

O

(b) 硫酸鈣只微溶於水，不溶的鹽會在碳酸鈣表面形成一層保護層，阻礙進一步的反應。

A18.5

(a) 可以。HNO

3

(aq)和 NaOH(aq) (b) 可以。HCl(aq)和 NH

3

(aq)

(c) 不可以。Mg(OH)

2

不溶於水，因此無法製備標準溶液來進行滴定。

(d) 不可以。Pb(OH)

2

不溶於水，因此無法製備標準溶液來進行滴定。

A18.6

1. (a) (i) AgNO

3

(aq) + NaBr(aq) ® AgBr(s) + NaNO

3

(aq)

(ii) Mg(NO

3

)

2

(aq) + Na

2

CO

3

(aq) ® MgCO

3

(s) + 2NaNO

3

(aq) (b) (i) Ag

⁺

(aq) + Br

^-

(aq) ® AgBr(s)

Mg

²⁺

(aq) + CO

32-

(aq) ® MgCO

3

(s)

2. (a) 不可行。所有鹽都是可溶於水的，故不能用結晶法分離出來。

(b) 可行。

(c) 不可行。PbSO

4

是不溶於水的，所以固體中的 Pb

²⁺

離子不能與水溶液中的 Cl

^-

離子結合。

A18.7

1. (a) 氯化銅(II)，氫氯酸 (b) 硫酸鐵(III)，硫酸 (c) 硝酸鋅，硝酸 2. (a) (CH

3

COO)

2

Ca

(b) Pb(NO

3

)

2

(c) (NH

4

)

2

SO

4

(22)

A18.8

1. (a) CaCO

3

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Ca

²⁺

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) (b) Ca(OH)

2

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Ca

²⁺

(aq) + 2H

2

O(l) 2. 氫氧化鈉具腐蝕性。

A18.9

(a) (i) 碳酸氫鈉、氫氧化鎂和氫氧化鋁

(ii) NaHCO

3

(s) + HCl(aq) ® NaCl(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) Mg(OH)

2

(s) + 2HCl(aq) ® MgCl

2

(aq) + 2H

2

O(l) Al(OH)

3

(s) + 3HCl(aq) ® AlCl

3

(aq) + 3H

2

O(l)

(b) 氧化鈣：它跟酸和水反應，產生大量熱，會導致化學燒傷。

氫氧化鈉：它具刺激性和腐蝕性，會導致口部和食道嚴重燒傷。

氨：它是毒氣，且具刺鼻氣味。

A18.10

(a) Na

2

CO

3

+ H

2

SO

4

® Na

2

SO

4

+ CO

2

+ H

2

O

(b) 2NH

3

+ H

2

SO

4

® (NH

4

)

2

SO

4

(23)

第十八章鹽和中和作用

單元練習

1. 氫；H

⁺

；氫氧；OH

^-

；氧；O

^2-

(aq)；水 2. 放出(或釋出)

3. 可溶；不溶

4. (a) 金屬；盬基；碳酸鹽 (i) 金屬；氫 (ii) 鹽基；水

(iii) 碳酸鹽；二氧化碳；水；過濾法；結晶法 (b) 鹼；碳酸鹽；鹼；水；結晶法

5. 沉澱作用；沉澱 6. 可電離的；金屬；銨 7. (a) pH

(b) 酸 (c) 廢料 (d) 肥料 8. C

9. B 10. C 11. A 12. C 13. D 14. C 15. A 16. C 17. C 18. D 19. D 20. D 21. A 22. B 23. B 24. B 25. D 26. A 27. C 28. A 29. B 30. D

31. (a) 中和作用

(b) H

2

SO

4

(aq) + 2NaOH(aq) ® Na

2

SO

4

(aq) + 2H

2

O(l) (c) H

⁺

(aq) + OH

^-

(aq) ® H

2

O(l)

(d) 因為中和作用是放熱反應，所以反應混合物的溫度會上升。

(24)

32. (a)

(b) 酸和鹼之間的反應是放熱反應，因此溫度會上升。

(c) 所有酸完全反應後，沒有中和作用發生，反應不會再釋出熱。因此，溫度停止上升，形成曲線的最高點。

(d) 當中和作用已完成，反應便不再釋出熱，加入過量的鹼只會把混合物冷卻，使溫度下降。

(e) H

⁺

(aq) + OH

^-

(aq) ® H

2

O(l) (f) (i) 40.00 cm

³

(ii) 溫度的最高升幅跟以上的大致相同。雖然反應釋出雙倍的熱，但溶液的體積也增加了一倍，因此溫度的最高升幅不變。

33. (a) (i) 乙酸鈉

CH

3

COOH(aq) + NaOH(aq) ® CH

3

COONa(aq) + H

2

O(l) (ii) 硝酸銅(II)

2HNO

3

(aq) + Cu(OH)

2

(s) ® Cu(NO

3

)

2

(aq) + 2H

2

O(l) (iii) 硫酸鋅

H

2

SO

4

(aq) + ZnO(s) ® ZnSO

4

(aq) + H

2

O(l) (iv) 氯化鈣

2HCl(aq) + CaO(s) ® CaCl

2

(aq) + H

2

O(l) (b) 水/H

2

O

已加入的NaOH(aq) 體積/cm³ 溫度/^oC

(25)

34. (a) 碘化銀/碳酸銀/碘化鉛(II)/碳酸鉛(II)/硫酸鉛(II)/碳酸鋇/硫酸鋇 (任何三

種)

(b) Ag

⁺

(aq) + I

^-

(aq) ® AgI(s)

2Ag

⁺

(aq) + CO

32-

(aq) ® Ag

2

CO

3

(s) Pb

²⁺

(aq) + 2I

^-

(aq) ® PbI

2

(s)

Pb

²⁺

(aq) + CO

32-

(aq) ® PbCO

3

(s) Pb

²⁺

(aq) + SO

42-

(aq) ® PbSO

4

(s) Ba

²⁺

(aq) + CO

₃^2-

(aq) ® BaCO

3

(s) Ba

²⁺

(aq) + SO

42-

(aq) ® BaSO

4

(s)

(任何三項)

35. (a) 鎂、氧化鎂、氫氧化鎂和碳酸鎂 (b) Mg(s) + H

2

SO

4

(aq) ® MgSO

4

(aq) + H

2

(l) MgO(s) + H

2

SO

4

(aq) ® MgSO

4

(aq) + H

2

O(l) Mg(OH)

2

(s) + H

2

SO

4

(aq) ® MgSO

4

(aq) + 2H

2

O(l) MgCO

3

(s) + H

2

SO

4

(aq) ® MgSO

4

(aq) + H

2

O(l) + CO

2

(g) 36. (a) 硝酸鋅

(b) ZnCO

3

(s) + 2HNO

3

(aq) ® Zn(NO

3

)

2

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) (c) 泡騰現象停止。/固態菱鋅礦不能溶解。

(d) 確保所有硝酸已耗用。

(e)

(f) 所用的 HNO

3

的摩爾數 = 1.0 ´ 1000

0 .

100 mol = 0.100 mol

所生成的 Zn(NO

3

)

2

的摩爾數 = 2 100 .

0 mol = 0.0500 mol Zn(NO

3

)

2

的式量

= 65.4 + (14.0 + 16.0 ´ 3) ´ 2 g mol

^-1

= 189.4 g mol

^-1

Zn(NO

3

)

2

的理論質量 = 0.0500 ´ 189.4 g = 9.47 g 37. (a) 滴定

(b) 酸 X：硫酸鹼 Y：氫氧化鈉

(c) 這個顏色變化表示所加入的酸 X 與鹼 Y 剛好中和。

放置在漏斗上

的濾紙剩餘的菱鋅礦粉末

濾液 (Zn(NO₃)₂(aq))

(26)

(d) - 加入少量活性炭於溶液中，然後把混合物輕微加熱並過濾，濾液會

是無色的硫酸鈉溶液。

或 -

重複實驗，這次只使用中和作用所需體積的酸和鹼，不要加入甲基橙。

(e) 結晶法 38.

陽離子

陰離子

K

⁺

Na

⁺

Ca

²⁺

Mg

²⁺

Zn

²⁺

Fe

²⁺

Pb

²⁺

Cu

²⁺

NH

4+

Ag

⁺

Ba

²⁺

NO

3-

HCO

3-

CO

32-

CaCO

3

MgCO

3

ZnCO

3

FeCO

3

PbCO

3

CuCO

3

Ag

2

CO

3

BaCO

3

Cl

^-

PbCl

2

AgCl

Br

^-

PbBr

2

AgBr

I

^-

PbI

2

AgI

SO

42-

*CaSO

4

PbSO

4

BaSO

4

*CaSO

4

只輕微溶解於水。

39. 鹽母酸母鹽基/母鹼

Ca(NO

3

)

2

HNO

3

CaO/Ca(OH)

2

NH

4

Cl HCl NH

3

Fe

₂

(SO

₄

)

₃

H

2

SO

4

Fe

2

O

3

/Fe(OH)

3

CH

3

COOK CH

3

COOH KOH

40. (a) 氫氧化鈣

(b) CaCO

3

(s) ® CaO(s) + CO

2

(g)

石灰石

CaO(s) + H

2

O(l) ® Ca(OH)

2

(s)

生石灰熟石灰

(c) 中和土壤中的酸。

(d) 在排放前先把酸性液體廢料中和。

(e) Ca(OH)

2

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Ca

²⁺

(aq) + 2H

2

O(l)

(27)

41. (a) 大部分植物不能在過酸的土壤中生長。農夫通常施加熟石灰來中和土壤

中的酸。

Ca(OH)

2

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Ca

²⁺

(aq) + 2H

2

O(l) (b) 「鎂奶」能中和胃酸，從而舒緩胃部不適。

Mg(OH)

2

(s) + 2H

⁺

(aq) ® Mg

²⁺

(aq) + 2H

2

O(l)

42. - 把氧化銅(II) 逐少加入稀硫酸中，過程中不斷攪拌，並輕微加熱，直至氧化銅(II) 不再溶解，這確保所有硫酸完全與氧化銅(II)反應。

- 使用濾紙和漏斗過濾剩餘的氧化銅(II)，濾液是硫酸銅(II) 溶液。

- 把濾液煮沸使它濃縮。停止加熱，待溶液慢慢冷卻至室溫，便會析出水合硫酸銅(II) 晶體。

- 最後，把水合硫酸銅(II) 晶體過濾、沖洗和用濾紙弄乾。

43. - 用移液管把 25.0 cm

³

稀硝酸移放到一個潔淨的錐形瓶內，並把兩滴酚酞指示劑加入錐形瓶，溶液是無色的。

- 從滴定管把稀氫氧化鈉溶液加入錐形瓶內，直至溶液剛剛轉為粉紅色。所得溶液含有硝酸鈉和酚酞指示劑。

- 鈉鹽可從以下方法獲取：

加入少量活性炭於上述粉紅色溶液來吸收酚酞指示劑，然後以過濾法除去活性炭。濾液會是無色的硝酸鈉溶液。 (或重複實驗，只使用中和作用所需體積的硝酸和氫氧化鈉(來自上述實驗所得的數據)。但這次不要加入酚酞指示劑，實驗後會生成硝酸鈉溶液。)

- 把溶液煮沸使它濃縮。停止加熱，待溶液慢慢冷卻至室溫，便會析出硝酸鈉晶體。

- 最後，把硝酸鈉晶體過濾、沖洗和用濾紙弄乾。

44. - 農夫施加粉狀的石灰石(天然的碳酸鈣)或熟石灰(氫氧化鈣)來中和土壤中的酸。這種方法稱為「土壤的石灰處理」，能調整土壤的酸鹼度，使土壤適合植物生長。

- 「鎂奶」是氫氧化鎂在水中的懸浮體，可用作制酸劑，中和過量胃酸，

從而舒緩胃部不適。

- 電鍍和漂染工業所產生的液體廢料會造成嚴重水質污染，危害水生生物。熟石灰或碳酸鈉常用於中和液體廢料。

- 許多常用的肥料都是以中和作用製成的，例如硝酸銨是以硝酸和氨的

中和作用來生產。經結晶後，硝酸銨晶體會被包裝好並賣到農場。

(28)

第十九章涉及酸和鹼的容量分析

課堂練習

A19.1

1. (a) 燒杯 (b) 容量瓶 (c) 移液管膠泵 (d) 電子天平 (e) 移液管

2. (a) 移液管(25.0 cm

³

類型) (b) 量筒

(c) 電子天平

(d) 容量瓶(250.0 cm

³

類型) A19.2

(a) 所需的(COOH)

2

·2H

2

O(s)的摩爾數 = 0.1 ´ 1000

0 .

500 mol = 0.0500 mol 所需的(COOH)

2

·2H

2

O(s)的質量

= 0.05 ´ (12.0 + 16.0 ´ 2 + 1.0) ´ 2 + 2 ´ (1.0 ´ 2 + 16.0) g = 6.30 g

(b) 摩爾濃度 = 1000

0 . 500

126 45 . 6

M = 0.102 M

(c) 所製成的溶液是標準溶液，因為已知道溶液的準確摩爾濃度。

(d) 稀釋前後，(COOH)

2

·2H

2

O(s)的摩爾數保持不變。

(MV)

^稀釋前

= (MV)

^稀釋後

0.102 ´

1000

V = 0.0150 ´ 1000

0 . 250 V = 36.8

因此，所需 0.102 M 乙二酸溶液的體積是 36.8 cm

³

。 A19.3

(a) 用蒸餾水清洗滴定管後，會有少量蒸餾水(幾滴)殘留在滴定管內。如在這支滴定管注入標準氫氯酸，酸會被稀釋，實際的摩爾濃度不再是 0.100 M，氫氯酸不再是標準溶液。

(b) 須用標準氫氯酸(即將會使用的溶液)清洗滴定管一至兩次，才注入標準氫氯酸。

(c) 移液管

(29)

A19.4

(a) H

⁺

(aq) + OH

^-

(aq) ® H

2

O(l) (b) 移液管

(c) 黃色轉成橙色。

(d) 甲基橙 A19.5

(a) NaOH(aq) + HCl(aq) ® NaCl(aq) + H

2

O(l) NaOH(aq)的摩爾數 = 0.100 ´

1000 0 .

25 mol = 0.0250 mol 由方程式可得知，NaOH : HCl 的摩爾比 = 1 : 1。

\所需的 HCl(aq)的摩爾數 = 0.0250 mol 所需的 0.100 M HCl(aq)的體積 =

1 . 0 0250 .

0 dm

³

= 0.250 dm

³

= 25.0 cm

³

(b) Na

2

CO

3

(aq) + 2HCl(aq) ® 2NaCl(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l)

Na

2

CO

3

(aq)的摩爾數 = 0.050 ´ 1000

0 .

20 mol = 0.00100 mol 由方程式可得知，Na

2

CO

3

: HCl 的摩爾比 = 1 : 2。

\所需的 HCl(aq)的摩爾數 = 0.00100 ´ 2 mol = 0.00200 mol 所需的 0.1 M HCl(aq)的體積 =

1 . 0 00200 .

0 dm

³

= 0.0200 dm

³

= 20.0 cm

³

A19.6

2HCl(aq) + Na

2

CO

3

(aq) ® 2NaCl(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l)

2.65 g

250.0 cm³ 26.30 cm³ (已用 25.0 cm³) ? M

Na

2

CO

3

的摩爾質量 = 23.0 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 106 g mol

^-1

250.0 cm

³

溶液中所含的 Na

2

CO

3

的摩爾數 =

106 65 .

2 mol = 0.0250 mol

25.0 cm

³

溶液中所含的 Na

2

CO

3

的摩爾數 = 0.0250 ´ 0 . 250

0 .

25 mol = 2.50 ´ 10

^-3

mol 由方程式可得知，HCl : Na

2

CO

3

的摩爾比 = 2 : 1。

\ 26.30 cm

³

溶液中所含的 HCl 的摩爾數 = 2.50 ´ 10

^-3

´ 2 mol = 5.00 ´ 10

^-3

mol HCl 的摩爾濃度 =

1000 30 . 26

10 00 .

5 ´

^-³

M = 0.190 M

(30)

A19.7

(a) NaOH 的摩爾質量= 23.0 + 16.0 + 1.0 g mol

^-1

= 40.0 g mol

^-1

NaOH 的摩爾數 =

40.0 20.0 mol = 0.500 mol

溶液 X 的摩爾濃度 = 1000 250.0 0.500

M = 2.00 M

(b) H

n

A 的摩爾數 = 0 . 90

18.0 mol = 0.200 mol

溶液 Y 的摩爾濃度 = 1000 100.0 0.200

M = 2.00 M

(c) (i) NaOH 的摩爾數 = 2.00 ´ 1000

50.0 mol = 0.100 mol

(ii) H

n

A 的摩爾數 = 2.00 ´ 1000

25.0 mol = 0.0500 mol (iii) 2 摩爾

(iv) 2

(v) H

2

A(aq) + 2NaOH(aq) ® Na

2

A(aq) + 2H

2

O(l) A19.8

(a) 2NaOH(aq) + H

2

X(aq) ® Na

2

X(aq) + 2H

2

O(l)

25.0 cm³ 30.00 cm³

0.120 M ? M

NaOH 的摩爾數 = 0.120 ´ 0 . 1000

25.0 mol = 3.00 ´ 10

^-3

mol 由方程式可得知，NaOH : H

2

X 的摩爾比 = 2 : 1。

\所需的 H

2

X 的摩爾數 = 2

10 00 .

3 ´

^-³

mol = 1.50 ´ 10

^-3

mol

H

2

X(aq)的摩爾濃度 =

1000 00 . 30

10 50 .

1 ´

^-³

M = 0.05 M

(b) 因為 1 dm

³

的 H

2

X 含 6.30 g 或 0.05 mol 溶質，

H

2

X 的摩爾質量 = 05 . 0

6.3 g mol

^-1

= 126 g mol

^-1

(31)

A19.9

H

2

A·nH

2

O(s) + 2KOH(aq) ® K

2

A(aq) + (n+2)H

2

O(l)

1.26 g

0.126 g (已用 25.0 cm³) 0.100 M

n = ? 20.00 cm³

H

2

A·nH

2

O 的摩爾質量 = (90.0 + 18.0n) g mol

^-1

所需的 KOH 的摩爾數 = 0.100 ´

1000

20.00 mol = 2.00 ´ 10

^-3

mol 由方程式可得知，H

2

A·nH

2

O : KOH 的摩爾比= 1 : 2。

\ H

2

A·×nH

2

O 的摩爾數 = 2

10 0 .

2 ´

^-³

mol = 1.00 ´ 10

^-3

mol

H

2

A·nH

2

O 的摩爾數 =

的摩爾質量的質量 O

nH H

O nH H

2 2

· · A

A 1.00 ´ 10

^-3

=

n 0 . 18 90.0

0.126 +

\ n = 2

水合酸中每個分子含有兩個結晶水分子。

A19.10

K

2

CO

3

(s) + 2HCl(aq) ® 2KCl(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l)

5.00 g 2.00 M

(含雜質) 34.20 cm³

? 質量百分比

與K

2

CO

3

反應的HCl的摩爾數= 2.00 ´ 1000 34.20

mol = 0.0684 mol 由方程式可得知，K

2

CO

3

: HCl的摩爾比 = 1 : 2。

\樣本中K

2

CO

3

的摩爾數 = 2 0.0684

mol = 0.0342 mol

K

2

CO

3

的摩爾質量 = 39.1 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 138.2 g mol

^-1

樣本中K

2

CO

3

的質量 = 0.0342 mol ´ 138.2 g mol

^-1

= 4.73 g

K

2

CO

3

樣本的純度百分比 = 00 .

5 4.73 ´ 100% = 94.6%

(32)

第十九章涉及酸和鹼的容量分析

單元練習

1. 體積(或容量)

2. 摩爾濃度；固體；高 3. 容量

4. 移液管；移液管 5. 滴定管

6. 水；移送；盛載；錐形瓶；水

7. 滴定管；錐形瓶；終點；滴定終點；錐形瓶；指示劑 8. 滴定終點

9. 強度

(a) 甲基橙；酚酞 (b) 甲基橙

(c) 酚酞

10. 摩爾濃度；標準 11. 文法

12. B 13. D 14. B 15. D 16. D 17. D 18. D 19. A 20. B 21. A 22. C 23. A 24. B 25. C 26. B 27. B 28. B 29. C 30. B 31. B 32. A 33. B

34. (a) 標準溶液是已知準確摩爾濃度的溶液。

(b) 容量瓶

(c) 純度高/化學性質穩定/易溶於水/揮發性低/不具吸濕性 (任何三項)

(d) (1) 把所有固體溶於盛有 100 cm

³

蒸餾水的燒杯內。

(33)

(2) 把溶液傾入 250.0 cm

³

的容量瓶中(需把全部洗液倒進容量瓶內)。

(3) 在容量瓶中加入蒸餾水，直至液面剛好到達刻度為止。

(4) 把容量瓶蓋上塞子，然後上下倒轉數次，以確保瓶內的溶液得以拌勻。

(e) 無水碳酸鈉的摩爾質量

= 23.0 ´ 2 + 12.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 106 g mol

^-1

所用溶質的摩爾數 =

106 10.6 mol = 0.100 mol

溶液的摩爾濃度 = 1000

0 . 250 0.100

M = 0.400 M

35. (a) (i) 滴定管

(ii) 先以蒸餾水清洗，然後再以硫酸清洗。

把硫酸注入滴定管，並確保噴嘴內沒有氣泡。

(b) (i) 雖然在錐形瓶內有少許水，但這不會改變溶質的分量。

(ii) 錐形瓶的形狀可避免溶液於迴盪時溢出。

(c) 甲基橙

(d) 顯示兩種溶液(碳酸鈉和硫酸)的反應已完成。

(e) 白色背景使觀察顏色的變化更容易和更準確。

(f) 所用的碳酸鈉的摩爾數

= 0.0527 ´ 1000

25.0 mol = 0.00132 mol Na

2

CO

3

+ H

2

SO

4

® Na

2

SO

4

+ CO

2

+ H

2

O

由方程式可得知，Na

2

CO

3

: H

2

SO

4

的摩爾比 = 1 : 1。

\25.80 cm

³

溶液中所含的硫酸的摩爾數 = 0.00132 mol 硫酸的摩爾濃度 =

1000 80 . 25 0.00132

M = 0.0512 M

36. (a) CO

32-

(aq) + 2H

⁺

(aq) ® CO

2

(g) + H

2

O(l) (b) 甲基橙；黃色轉成橙色。

(c) 所需的 Na

2

CO

3

的摩爾數 =

3 0 . 16 0 . 12 2 0 . 23

2.65 ´ + +

´ mol = 0.0250 mol 所製備的 Na

2

CO

3

的摩爾濃度 =

1000 0 . 250 0.025 0

M = 0.100 M

(d) (i) Na

2

CO

3

的摩爾數 = 0.100 ´ 1000

25.0 mol = 0.00250 mol

(或，從 250.0 cm

³

溶液中抽取 25.0 cm

³

，即抽取原本溶液體積的十分之一，因此所用的 Na

2

CO

3

的摩爾數=

10 0250 .

0 mol = 0.00250 mol)

(34)

(ii) 由(a)部的方程式可得知，CO

32-

: H

⁺

的摩爾比= 1 : 2。

\ 20.0 cm

³

溶液中所含的 HCl 的摩爾數

= 0.00250 ´ 2 mol = 0.00500 mol

酸的摩爾濃度 = 1000

00 . 20

00500

0. M = 0.250 M

37. (a) 容量瓶 (b) (i) 移液管

(ii) 先用蒸餾水清洗，然後用將盛載的溶液(即酸溶液)清洗。

(iii) 移液管膠泵

(c) 合理平均體積 = ( )

3 21.90 22.00

22.10 + +

cm

³

= 22.00 cm

³

在第 1、2、3 和 4 次滴定中，所需的 1.50 M KOH 的體積分別為 22.90 cm

³

、 22.10 cm

³

、22.00 cm

³

和 21.90 cm

³

。22.90 cm

³

明顯地偏離其他滴定所獲取的數值，因此可放棄這次滴定的結果。

(d) 中和 25.0 cm

³

過量酸所需的 KOH 的摩爾數

= 1.50 ´ 1000 22.00

mol = 0.0330 mol 250.0 cm

³

溶液中所含的酸的摩爾數 =

0 . 98 10.80

mol = 0.110 mol 25.0 cm

³

溶液中所含的酸的摩爾數

= 0.110 ´ 0 . 250

25.0 mol = 0.0110 mol

假設酸的化學式是 H

n

A，而 n 是可電離氫原子的數目。

中和作用的方程式是：

H

n

A(aq) + nKOH(aq) ® K

n

A(aq) + nH

2

O(l)

的數爾數

的摩爾數 A

H

n

KOH =

1 n

0110 . 0 0.0330

= 1 n

\ n = 3

因此，酸的鹽基度是 3，表示它是三元酸。

(35)

38. H

3

X(aq) + 3NaOH(aq) ® Na

3

X(aq) + 3H

2

O(l)

所用的 NaOH 的摩爾數 =

18.00 ´ 0.5 mol = 0.00900 mol 1000 由方程式可得知，H

3

X : NaOH 的摩爾比 = 1 : 3。

\ 25.0 cm

³

溶液中所含的 H

3

X 的摩爾數

= 3 0.00900

mol = 0.00300 mol

250.0 cm

³

溶液中所含的 H

3

X 的摩爾數

= 0.00300 ´ 0 . 25 250.0

mol = 0.0300 mol H

₃

X 的摩爾質量 =

0300 . 0

3.89 g mol

^-1

= 130 g mol

^-1

39. X(s) + H

2

SO

4

(aq) ® XSO

4

(aq) + H

2

O(l) 所用的 H

2

SO

4

的摩爾數 = 0.5 ´

1000 45.00

mol = 0.0225 mol 由方程式可得知，X : H

2

SO

4

的摩爾比 = 1 : 1。

\ X 的摩爾數 = 0.0225 mol X 的摩爾質量 =

0225 . 0

1.47 g mol

^-1

= 65.3 g mol

^-1

X 的相對原子質量是 65.3。

40. 所用的 NaOH 的摩爾數 = 0.11 ´ 1000

40.00 mol = 4.40 ´ 10

^-3

mol 反應方程式：

FeSO

4

·nH

2

O(s) + 2NaOH(aq) ® Fe(OH)

2

(s) + Na

2

SO

4

(aq) + nH

2

O(l) 由方程式可得知，FeSO

4

·nH

2

O : NaOH 的摩爾比 = 1 : 2。

\ FeSO

4

·nH

2

O 的摩爾數 = 2

10 x

4.40

^-³

mol = 2.20 ´ 10

^-3

mol

摩爾數 =

摩爾質量質量

2.20 ´ 10

^-3

=

18n) 4 16.0 32.1 (55.8

0.611 +

´ + + \ n = 7

41. (a) CaCO

3

(s) + 2HNO

3

(aq) ® Ca(NO

3

)

2

(aq) + CO

2

(g) + H

2

O(l) (b) 無色轉成淺粉紅色。

(c) (i) 所用的 NaOH 的摩爾數 = 0.40 ´ 1000 20.00

mol = 0.00800 mol HNO

3

(aq) + NaOH(aq) ® NaNO

3

(aq) + H

2

O(l)

由方程式可得知，HNO

₃

: NaOH 的摩爾比 = 1 : 1。

\ 過量 HNO

3

的摩爾數 = 0.00800 mol

(36)

(ii) 實驗所用的 HNO

3

的摩爾數 = 0.50 ´

1000 50.00

mol = 0.0250 mol 與 CaCO

3

反應的 HNO

3

的摩爾數

= (0.0250 – 0.00800) mol = 0.0170 mol

由(a)部的方程式可得知，CaCO

3

: HNO

3

的摩爾比 = 1 : 2。

\石灰石樣本中 CaCO

3

的摩爾數 = 2 0.0170

mol = 0.00850 mol (iii) CaCO

3

的摩爾質量 = 40.1 + 12.0 + 16.0 ´ 3 g mol

^-1

= 100.1 g mol

^-1

石灰石樣本中 CaCO

3

的摩爾質量

= 0.00850 mol ´ 100.1 g mol

^-1

= 0.851 g 石灰石樣本中 CaCO

3

的質量百分比 =

28 .

0.851 ´ 100% = 66.5% 1 42. 步驟(1)：應利用 25.0 cm

³

類型的移液管把渠道清潔劑樣本移送至 250.0 cm

³

容量瓶中。

步驟(2)：把蒸餾水加入容量瓶，直至液面的底部剛好到達容量瓶的刻度。

步驟(4)：進行滴定前，應先用標準氫氯酸沖洗滴定管。

步驟(5)：應利用 25.0 cm

³

類型的移液管把 25.0 cm

³

稀釋了的渠道清潔劑移送至一個錐形瓶(不是燒杯)。不須使用 1-2 cm

³

第十四章 酸和鹼的簡介 頁數

香港中學文憑 現代化學

( 組合科學科 )

課本第二冊 參考答案

第十四章 酸和鹼的簡介 頁數

Ÿ

1

Ÿ

3

第十五章 溶液的濃度

Ÿ

6

Ÿ

9

第十六章 指示劑和 pH

Ÿ

12

Ÿ

13

第十七章 酸和鹼的強度

Ÿ

15

Ÿ

16

第十八章 鹽和中和作用

Ÿ

18

Ÿ

21

第十九章 涉及酸和鹼的容量分析

Ÿ

26

Ÿ

30

Ÿ

36

Ÿ

39

Ÿ

43

第二十一章 來自化石燃料的碳氫化合物

Ÿ

47

Ÿ

48

第二十二章 使用化石燃料的後果

Ÿ

49

Ÿ

51

第二十三章 同系列、結構式和碳化合物的命名

Ÿ

53

Ÿ

55

第二十四章 烷和烯

Ÿ

57

Ÿ

58

第二十五章 醇、烷酸和酯

Ÿ

60

Ÿ

61

第二十六章 加成聚合物和縮合聚合物

Ÿ

63

Ÿ

67

Ÿ

71

第十四章 酸和鹼的簡介

課堂練習

A14.1

1. 鋅粒下沉到試管底。

2. 鋅粒溶解，形成無色的溶液。

3. 發生泡騰現象。/釋出無色氣泡。

4. 反應釋出熱，使試管變暖。

5. 聽到「嘶嘶」聲。

第十四章酸和鹼的簡介頁數

香港中學文憑現代化學

課本第二冊參考答案

第十四章酸和鹼的簡介頁數

第十五章溶液的濃度

第十六章指示劑和 pH

第十七章酸和鹼的強度

第十八章鹽和中和作用

第十九章涉及酸和鹼的容量分析

第二十一章來自化石燃料的碳氫化合物

第二十二章使用化石燃料的後果

第二十三章同系列、結構式和碳化合物的命名

第二十四章烷和烯

第二十五章醇、烷酸和酯

第二十六章加成聚合物和縮合聚合物

第十四章酸和鹼的簡介

2. (a) 鎂溶解。/發生泡騰現象(釋出無色氣泡)。/溶液變暖。/所得溶液是無色的。