練習

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指導教師: 大多數的這些問題的敘述都很長。因此要親切地分配它們。

13-A. 忽略活性係數項和離子配對反應，當 1.00 L 溶液中含有 0.010 mol 羥基苯 (HA)、 0.030 mol 二甲胺 (B)，和 0.015 mol HCl 時， 請計算出溶液的 pH 值和溶液中的各物種之濃度值。

13-B. 請使用來自戴維斯方程式的活性係數項，然後再重複一次練習 13-A 的運算。

13-C.

• (a) 忽略活性係數項和離子配對反應， 當 1.00 L 溶液中含有 0.040 mol 2-胺基苯甲酸 (一種酸鹼中性分子，HA)、0.020 mol 二甲胺 (B)，和 0.015 mol HCl 時， 請計算出溶液的 pH 值和溶液中的各物種之濃度值。

• (b) 在HA的三種形式中，每一種占有的比例值分別等於多少?在 B 的兩種形式中，每一種占有的比例值分別等於多少?請將計算出來的答案與，如果 HCl 會與 B 發生反應，而殘餘的 B 再與 HA 發生反應時所獲得的計算結果來加以比較。根據這種簡單估計情況可以預測 pH 值等於多少呢?

13-D.括來自戴維斯方程式的活性係數項，計算出在第 13-1 節中，含有酒石酸鈉、氯化吡啶，和 KOH 等各項之混合溶液物的 pH 值，和溶液中的各物種之濃度值。此時只需要考慮反應式 13-1 到反應式 13-4。

13-E. 在不涵蓋活性係數項時，請考慮發生下列化學反應的 AgCN 的飽和溶液:

如果藉由未指定的試劑 (譬如，緩衝溶液) 固定 pH 值，就無法為這份溶液寫出電荷 守恆方程式。而質量守恆方程式為

溶解的銀之莫耳數 = 溶解的氰離子之莫耳數

請以 [$Ag^+$] 和 [$H^+$] 等兩項來表示出每一種物種的濃度值。請將每一種物種的表示式代入質量守恆方程式，所以此時只含有 [$Ag^+$] 和 [$H^+$] 是其中僅有的濃度值。請解 答出 [$Ag^+$] 的方程式。請建構具有下列各欄位的試算表，並計算所有的濃度值:

對於未經過緩衝處理的溶液，其 pH 值就是讓淨電荷等於 0 的那個 pH 值。請使用 Solver函數計算出讓淨電荷等於0的pH 值。繪製出如圖 13-6 的圖形，而針對每一種物種，顯示出其log[濃度值]相對於pH值的函數關係圖形。然後再考慮平衡反應

13-F.差異圖。 含有 3.96 mmol 醋酸和 0.484 mmol HCl而溶解在 200 mL 0.10 M KCl 的溶液中，再使用 0.490 5 M NaOH 進行滴定，以測量出醋酸的值。

• (a) 寫出質子化之平均比例的實驗值，(測量的)，和質子化之平均比例之理論值， (理論的) 等兩項的表示式。