酸和鹽基 / 子課題
酸和鹼的簡介
Introduction to Acids and Bases
常見家用及實驗室酸鹼、水在顯示酸性中的角色、酸的鹽基度及濃酸腐蝕安全
核心考點 (Knowledge Groups)
1. 酸鹼的性質與水的角色
考評提示：乾燥HCl氣體不顯酸性；酸鹼典型反應；濃酸腐蝕安全
- 常見實驗室酸：HCl、H₂SO₄、HNO₃、CH₃COOH；常見鹼：NaOH、KOH、NH₃(aq)、Ca(OH)₂。家用酸：醋（CH₃COOH）、檸檬汁（檸檬酸）；家用鹼：梳打粉、通渠劑（NaOH）。
- 水的角色：乾燥HCl氣體（溶於甲苯）不會使藍色石蕊變紅，因沒有H⁺(aq)離子；加水後HCl → H⁺(aq) + Cl⁻(aq)，才呈酸性。酸性來自H⁺(aq)，鹼性來自OH⁻(aq)。
- 濃酸（濃H₂SO₄、濃HNO₃）腐蝕性極強：會使皮膚、衣服燒焦、脫水。處理時須戴護目鏡和手套；稀釋濃H₂SO₄須「酸入水」（加酸至水中），避免局部大量放熱濺出。
2. 酸的鹽基度
考評提示：鹽基度 = 酸離解釋出H⁺的數目；中和時酸鹼mol比計算
- 鹽基度定義：一個酸分子在水中完全離解時所釋出的H⁺離子數目。HCl（1）、CH₃COOH（1，只有—COOH中的H可離解）為一元酸。
- H₂SO₄：鹽基度 = 2（二元酸）；H₃PO₄：鹽基度 = 3（三元酸）。鹽基度影響中和時與鹼的mol比：H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O。
常見題型 · scoring points
解釋為何乾燥氯化氫氣體不會使乾燥藍色石蕊變紅
- 乾燥HCl以共價分子存在，並未離解成離子。
- 酸性由H⁺(aq)引起，必須有水存在才能離解成H⁺(aq) + Cl⁻(aq)。
- 乾燥環境下沒有H⁺(aq)，故不顯酸性，不會使藍色石蕊變紅。
- 加水或用濕潤的石蕊紙後，HCl溶於水 → H⁺(aq) + Cl⁻(aq)，才觀察到石蕊變紅。
描述稀氫氯酸與金屬、金屬碳酸鹽、金屬氧化物的典型反應
- 與活潑金屬（如Mg、Zn）：Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑；離子式：Mg + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂。
- 與金屬碳酸鹽（如CaCO₃）：CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑；產生的CO₂可使石灰水變乳白。
- 與金屬氧化物（如CuO）：CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O；觀察到黑色固體溶解，生成藍綠色溶液。
- 共同特徵：皆釋出H⁺(aq)與對方反應，屬酸的典型性質。
比較HCl、H₂SO₄、H₃PO₄和CH₃COOH的鹽基度並寫出離解方程
- HCl：鹽基度 = 1（一元酸）；HCl → H⁺ + Cl⁻。
- H₂SO₄：鹽基度 = 2（二元酸）；H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻。
- H₃PO₄：鹽基度 = 3（三元酸）；H₃PO₄ → 3H⁺ + PO₄³⁻（分三步離解，但完全離解後可釋3個H⁺）。
- CH₃COOH：鹽基度 = 1（一元弱酸）；只有—COOH中的H可離解：CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺。
描述稀NaOH溶液的典型化學反應
- 與酸中和：NaOH + HCl → NaCl + H₂O；離子式：H⁺ + OH⁻ → H₂O。
- 與金屬離子溶液生成氫氧化物沉澱：Cu²⁺ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓（藍色沉澱）；Fe³⁺ + 3OH⁻ → Fe(OH)₃↓（紅棕色沉澱）。
- 與銨鹽加熱釋氨：NH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O；氨氣使濕潤紅色石蕊變藍，為NH₄⁺試驗。
- 與酸性氧化物（如CO₂）：2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O。
解釋濃硫酸的腐蝕性及稀釋時的正確操作
- 腐蝕性：濃H₂SO₄具強脫水性，可從有機物（如紙、皮膚、糖）奪去H和O，使其碳化變黑。
- 稀釋必須「將濃酸緩慢加入水中」，並邊加邊攪拌；絕不可將水倒入濃酸中。
- 原因：濃H₂SO₄與水混合放出大量熱；若將水加入濃酸，水密度較小會浮在上方，局部高熱可使酸液沸騰濺出。
- 安全措施：戴護目鏡、膠手套、實驗袍；萬一濺到皮膚，立即以大量清水沖洗並求醫。
描述一個實驗證明酸的性質需要水的存在
- 裝置：將乾燥HCl氣體通過乾燥藍色石蕊紙 / 乾燥Mg粉。
- 觀察：乾燥石蕊紙不變紅；乾燥Mg粉無氣泡產生。
- 加水：將水滴在石蕊紙 / Mg上，石蕊變紅；Mg有氣泡（H₂）生成。
- 結論：HCl需與水作用離解成H⁺(aq)才顯酸性，證明酸性依賴H⁺(aq)的存在。
比較NH₃(aq)和NaOH(aq)作為鹼的分別
- NH₃(aq)為弱鹼：NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻，只部分離解，OH⁻濃度較低。
- NaOH(aq)為強鹼：NaOH → Na⁺ + OH⁻，完全離解，OH⁻濃度高。
- 相同濃度下，NaOH的pH較NH₃(aq)高（更接近14）。
- 兩者皆能與酸中和、使紅色石蕊變藍，但NaOH反應較劇烈、導電性較高。
寫出離子反應式：稀H₂SO₄與(a)Zn、(b)Na₂CO₃、(c)MgO、(d)NaOH的反應
- (a) Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑（觀察：鋅粒溶解，無色氣泡產生）。
- (b) CO₃²⁻ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑（白色固體溶解，產生能使石灰水變乳白的氣體）。
- (c) MgO + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂O（白色固體溶解，生成無色溶液）。
- (d) H⁺ + OH⁻ → H₂O（放熱的中和反應，溶液溫度上升）。
酸和鹽基 其他子課題
關於本文：由 DSE 神器團隊整理，資料以香港考試及評核局（HKEAA）最新公佈為準，含歷屆考評建議引用。最後更新：2026 年 4 月。想隨時隨地溫習？下載 DSE 化學神器 App。
