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國中教甄|理化理化115 年第 20 題單選題

實驗室中有以下試劑的0.10M水溶液:氫氧化鈉、鹽酸、苯酚(pKa=9.89)、苯胺(pKb=9.37)、HNO2(pKa=3.37)、CH3NH2(pKb=某生欲製備pH=10.5的緩衝溶液,試問該生應選擇哪兩種試劑?

A鹽酸和苯胺
B氫氧化鈉和苯酚
C鹽酸和CH3NH2正確答案
D鹽酸和苯酚
答案與詳解
C
正確答案
製備pH=10.5的緩衝溶液需選擇pKa最接近10.5的弱酸與其共軛鹼系統,甲胺(CH3NH2)的共軛酸pKa約為10.64,最為適合。

逐選項解析

A鹽酸和苯胺✕ 錯誤
苯胺pKb=9.37,其共軛酸pKa=4.63,適合製備pH約4.63的酸性緩衝溶液,不適合pH=10.5。
B氫氧化鈉和苯酚✕ 易錯陷阱
苯酚pKa=9.89,雖可製備pH=10.5的緩衝溶液,但此時共軛鹼與弱酸的比例約為4,緩衝能力不如pKa更接近10.5的選項C。
C鹽酸和CH3NH2✓ 正確
D鹽酸和苯酚✕ 錯誤

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