111年:藥學三(第2次)

將0.4 mole之 NaOH 加到體積為 1 L 之 0.2 M HCl 溶液後, pH 從 1.7 上升到 2.5 ,其緩衝容量( buffer capacity )為若干?

A0.25
B0.5
C0.625
D1.25

詳細解析

本題觀念:

本題考查的核心觀念是 緩衝容量 (Buffer Capacity, β\beta) 的定義與計算。

緩衝容量是指緩衝溶液抵抗 pH 值改變的能力。根據 Van Slyke 的定義,緩衝容量 (β\beta) 定義為使 1 公升溶液的 pH 值改變 1 個單位所需加入強酸或強鹼的莫耳數 (moles)。

選項分析

計算公式: β=dCBdpHΔCBΔpH\beta = \frac{dC_B}{dpH} \approx \frac{\Delta C_B}{\Delta pH}

其中:

  • ΔCB\Delta C_B :加入強鹼的濃度變化量 (Molar concentration, mole/L)
  • ΔpH\Delta pH :pH 值的變化量

題目數據代入:

  1. 加入的鹼量 (ΔCB\Delta C_B): 題目指出加入 0.4 mole 的 NaOH 到 1 L 溶液中。 ΔCB=0.4 mole1 L=0.4 M\Delta C_B = \frac{0.4 \text{ mole}}{1 \text{ L}} = 0.4 \text{ M}

  2. pH 變化量 (ΔpH\Delta pH): pH 從 1.7 上升到 2.5。 ΔpH=2.51.7=0.8\Delta pH = 2.5 - 1.7 = 0.8

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