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110指考化學考科-08

[題組:第8題到第9題]新冠病毒猖獗,使用含氯的非酒精性消毒劑甚多,也常發生意外。圖 2 為定溫下,某濃度的溶液中 Cl₂、HOCl 及 OCl⁻ 三個物種的含量(%),隨 pH 值不同而變化的曲線。下列有關 Cl₂ 及 HOCl 的敘述,何者錯誤?
(A) Cl₂ 能溶於 pH = 5 的水溶液
(B) Cl₂ 溶於 pH = 1 的水溶液會生成 Cl
(C) Cl₂ 溶於 pH = 2 的水溶液反應中,會生成 OCl⁻
(D) Cl₂ 溶於 pH = 2 的水溶液,消失的 Cl₂ 全部轉化成 HOCl
(E) Cl₂ 溶於 pH = 2 的水溶液反應中,Cl₂ 是氧化劑,也是還原劑

答案

在pH=2時,圖中顯示Cl₂與HOCl共存,Cl₂會發生自氧化還原:Cl₂ + H₂O ⇌ HOCl + H⁺ + Cl⁻,Cl₂既是氧化劑也是還原劑。但消失的Cl₂並非全部轉為HOCl,部分轉為Cl⁻。答案:D 報錯
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110指考化學考科-09

[題組:第8題到第9題]已知 OCl⁻ 及 HOCl 的標準還原電位表如下:
\( \text{HOCl + H}^+ + \text{e}^- \rightarrow \frac{1}{2} \text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \quad \text{E}^0 = +1.61 \, \text{V} \)
\( \text{OCl}^- + \text{H}_2\text{O} + 2 \text{e}^- \rightarrow \text{Cl}^- + 2 \, \text{OH}^- \quad \text{E}^0 = +0.81 \, \text{V} \)
下列有關 Cl₂、NaOCl 及 HOCl 的敘述,何者正確?
(A) HOCl 的 $pK_a$ 值約為 7.5
(B) NaOCl 可用於洗手消毒
(C) HOCl 及 NaOCl 均為鹼性化合物
(D) 相同濃度的溶液,HOCl 比 NaOCl 還原力強
(E) NaOCl 的溶液在低於 pH 5 的條件下,會有 Cl₂ 產生

答案

由圖2可知,當pH=pKa時[HOCl]=[OCl⁻],約在pH=7.5,故(A)正確。NaOCl鹼性強不適直接洗手,(B)錯誤;HOCl為弱酸性,(C)錯誤;HOCl氧化力較強,(D)錯誤;酸性下OCl⁻會生成Cl₂,(E)正確但非最適。答案:A 報錯
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110指考化學考科-14

已知HCOOH與CH₃COOH的K_a分別為18×10⁻⁴與18×10⁻⁵。實驗上有4杯水溶液,分別為(1)0.1M的CH₃COOH,(2)0.1M的CH₃COONa,(3)0.1M的HCOOH與(4)0.1M的HCOONa。若將等體積(1)與(2)混合得溶液甲,等體積(1)與(3)混合得溶液乙,等體積(1)與(4)混合得溶液丙,則溶液甲、乙與丙的[CH₃COOH]由小至大的順序為何?
(A)甲<乙<丙
(B)乙<甲<丙
(C)丙<乙<甲
(D)甲<丙<乙
(E)丙<甲<乙

答案

甲為CH₃COOH-CH₃COONa緩衝溶液,[CH₃COOH]≈0.05M;乙為兩種弱酸混合,[CH₃COOH]≈0.05M;丙中HCOONa會與CH₃COOH反應生成CH₃COONa和HCOOH,[CH₃COOH]降低最多。順序:丙<乙<甲。答案:C 報錯
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