國營聯招 化學普通化學、無機化學100 年第 55 題單選題考點:計算錯誤考點:弱酸弱鹼鹽pH
請計算 0.100 M NH₄CN 溶液之 pH 值為下列何者?【Ka(NH₄⁺)=5.6×10⁻¹⁰,Kb(CN⁻)=1.6×10⁻⁵】
A8.25
B9.22正確答案
C9.77
D10.31
B正確答案
NH₄CN是弱酸弱鹼鹽,用雙水解公式 pH = 7 + ½(pKa_鹼 - pKa_酸) 求解,答案落在鹼性側。
逐選項解析
A8.25計算錯誤✕ 錯誤
8.25 是錯誤結果,可能誤用單一弱鹼或計算過程取錯pK值所致,不符合雙水解公式結果。
B9.22弱酸弱鹼鹽pH✓ 正確
正確答案。依弱酸弱鹼鹽公式 pH = 7 + ½(pKa_HCN − pKa_NH₄⁺)。pKa(NH₄⁺)= −log(5.6×10⁻¹⁰)≈9.25;Kb(CN⁻)=1.6×10⁻⁵,故Ka(HCN)=Kw/Kb=10⁻¹⁴/1.6×10⁻⁵≈6.25×10⁻¹⁰,pKa(HCN)≈9.20。pH=7+½(9.20−9.25)=7+½(−0.05)≈7−0.025≈6.975……等等,重新確認:pH=½(pKw+pKa_HCN−pKb_NH₃)。pKb(NH₃)=14−9.25=4.75;pKa(HCN)=9.20。pH=½(14+9.20−4.75)=½(18.45)=9.225≈9.22,符合選項B。
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