酸和鹽基 / 子課題
中和反應與滴定
Neutralisation and Titration
滴定計算步驟、指示劑選擇及鹽水解的酸鹼性
核心考點 (Knowledge Groups)
1. 中和反應與滴定計算
考評提示：滴定計算公式 mol = C × V
- 中和：酸 + 鹼 → 鹽 + 水。n(酸) × a = n(鹼) × b，其中 a, b 為每個分子提供/接受的 H⁺ 數目。
- 滴定計算公式：mol = C (mol/dm³) × V (dm³)。注意單位：若 V 以 cm³ 計，需除以 1000。
常見題型 · scoring points
描述酸鹼滴定實驗步驟（以 NaOH 滴定 HCl 為例）
- 用移液管精確量取 25.0 cm³ HCl(aq) 放入錐形瓶中，加入2–3滴酚酞指示劑。
- 用標準 NaOH(aq) 洗潤及注入滴定管，讀取初始讀數（讀至 0.05 cm³ 精度，以新月面底部對準刻度）。
- 慢慢滴入 NaOH，錐形瓶保持搖晃；接近終點時逐滴加入，直至溶液恰變粉紅色且持續 30 秒不褪。
- 重複滴定至少三次，所得讀數需相符（±0.10 cm³ 以內），取平均值計算滴定體積。
解釋強酸強鹼滴定時指示劑的選擇
- 強酸與強鹼（如 HCl + NaOH）：當量點 pH ≈ 7，pH 跳變範圍約 3–11。
- 可用指示劑：甲基橙（3.1–4.4）、酚酞（8.3–10.0）、溴百里酚藍（6.0–7.6）皆適用。
- 選擇原則：指示劑變色範圍必須完全落入 pH 跳變範圍內。
- 陷阱：若誤用石蕊（變色範圍太廣 5–8），無法準確辨認終點。
解釋弱酸與強鹼滴定時指示劑的選擇
- 弱酸與強鹼（如 CH₃COOH + NaOH）：當量點為鹼性（pH 約 8.7），因生成 CH₃COO⁻ 水解產生 OH⁻。
- pH 跳變範圍約 7–11（較窄）。
- 選擇酚酞（8.3–10.0）：變色範圍正好落在跳變範圍內。
- 不可用甲基橙（3.1–4.4）：在當量點前變色會過早轉色，誤判終點，讀數偏低。
計算未知 HCl 濃度（滴定數據題）
- 已知：25.0 cm³ 未知 HCl 需 22.50 cm³ 的 0.100 mol dm⁻³ NaOH 完全中和。
- n(NaOH) = 0.100 × 22.50/1000 = 2.25×10⁻³ mol。
- 由化學計量比 1:1 (HCl + NaOH → NaCl + H₂O)，n(HCl) = 2.25×10⁻³ mol。
- c(HCl) = 2.25×10⁻³ / (25.0/1000) = 0.0900 mol dm⁻³。
定性分析鹽溶液的酸鹼性
- 以「形成鹽的母酸和母鹼強度」為依據作定性判斷（不涉及 Ka/Kb 計算）。
- NaCl（由強酸 HCl 與強鹼 NaOH 形成）：Na⁺ 及 Cl⁻ 均為弱共軛鹼／弱共軛酸，溶液近中性 (pH ≈ 7)。
- Na₂CO₃（由弱酸 H₂CO₃ 與強鹼 NaOH 形成）：CO₃²⁻ 為較強的共軛鹼，能從水中取得 H⁺，溶液呈鹼性 (pH > 7)。
- NH₄Cl（由強酸 HCl 與弱鹼 NH₃ 形成）：NH₄⁺ 為較強的共軛酸，能將 H⁺ 釋放至水中，溶液呈酸性 (pH < 7)。
- 陷阱：不可假設所有鹽溶液都中性；從共軛酸鹼概念出發即可解釋趨勢。
描述配製 250 cm³ 0.100 mol dm⁻³ Na₂CO₃ 標準溶液的步驟
- 計算：所需 Na₂CO₃ 質量 = 0.100 × 250/1000 × 106 = 2.65 g（M = 106 g mol⁻¹）。
- 用電子天平準確稱量 2.65 g Na₂CO₃ 放入燒杯，加入少量蒸餾水完全溶解。
- 將溶液定量轉移至 250 cm³ 容量瓶，燒杯須以蒸餾水洗滌三次，洗液全部轉入容量瓶。
- 加蒸餾水至接近刻度線，用滴管小心加至新月面底部對齊刻度線；塞瓶蓋反覆倒置混勻。
比較可溶鹽與不溶鹽的製備方法
- 可溶鹽（如 CuSO₄）：酸與過量金屬氧化物反應法——加入過量 CuO 於 H₂SO₄，過濾除去過剩 CuO，濾液蒸發結晶得晶體。
- 可溶鹽（如 NaCl）：酸鹼中和滴定法——用指示劑確定終點後重做不加指示劑，蒸發濾液得純鹽。
- 不溶鹽（如 BaSO₄）：離子沉澱法——將兩可溶鹽溶液混合（BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl），過濾、洗滌、乾燥沉澱。
- 清洗沉澱：用蒸餾水而非熱水，避免微溶損失；乾燥可用濾紙吸乾或放於乾燥器內。
解釋抗酸藥中和胃酸的原理
- 胃酸主要成分：HCl(aq)，正常 pH 約 1.5–2.0；過多會引致胃痛或胃灼熱。
- 抗酸藥含鹼性成分：如 Mg(OH)₂、Al(OH)₃、NaHCO₃、CaCO₃。
- 中和反應：Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O；NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂。
- 考慮：NaHCO₃ 起效快但會產生 CO₂（引致打嗝）；Mg(OH)₂/Al(OH)₃ 較溫和、作用較持久。
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。
