115學測自然 第21題 詳解

指示劑・判濃度 · 單選 · 題目出處：115 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

答案(E) 丙＞乙＞丁看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   先看題目在考什麼

   這題不是在背指示劑名稱，而是要把顏色翻成 pH 範圍，再用「pH 越小，$[\mathrm{H}^+]$ 越大」來排大小。關鍵是：只有區間不重疊時，才可以直接比較氫離子濃度。
2. 2

   逐一讀出五種溶液的 pH

   甲基紅紅色表示落在低 pH 端，所以甲有 $\mathrm{pH}<4.2$。溴瑞香草酚藍綠色表示在變色範圍內，所以乙有 $6.0<\mathrm{pH}<7.6$。甲基橙橙色表示在變色範圍內，所以丙有 $3.2<\mathrm{pH}<4.4$。酚紅紅色表示高 pH 端，所以丁有 $\mathrm{pH}>8.4$。酚酞無色表示低 pH 端，所以戊有 $\mathrm{pH}<8.2$。
3. 3

   把 pH 轉成氫離子濃度

   由 $\mathrm{pH}=-\log[\mathrm{H}^+]$ 可知，pH 越小，$[\mathrm{H}^+]$ 越大。先看三個能安全排序的溶液：丙的 pH 區間最小，乙次之，丁最大，所以氫離子濃度必然是丙 $>$ 乙 $>$ 丁。
4. 4

   逐選項判析

   (A) 甲＞乙＞丙：甲只有 $\mathrm{pH}<4.2$，丙是 $3.2<\mathrm{pH}<4.4$，兩者區間重疊，無法保證甲一定比丙更高的 $[\mathrm{H}^+]$，錯。
   (B) 甲＞丁＞乙：丁是 $\mathrm{pH}>8.4$，比乙的 $6.0<\mathrm{pH}<7.6$ 更不酸，$[\mathrm{H}^+]$ 應該更小，不可能大於乙，錯。
   (C) 甲＞丁＞戊：戊是 $\mathrm{pH}<8.2$，一定比丁更酸，所以應是戊＞丁，順序反了，錯。
   (D) 乙＞丙＞戊：丙比乙酸得多，所以應是丙＞乙，順序反了，錯。
   (E) 丙＞乙＞丁：丙、乙、丁的 pH 範圍完全依序分開，故 $[\mathrm{H}^+]$ 依序為丙＞乙＞丁，對。
5. 5

   回扣正解與易錯點

   因此正確答案是 (E) 丙＞乙＞丁。這題最容易誤選 (A) 或 (B)，因為甲、丁都只得到「單端界限」，看起來像能直接排順序，但其實範圍沒有完全鎖死，不能武斷比較。

關鍵觀念：#酸鹼指示劑 #pH與氫離子濃度 #變色範圍

同主題一起複習：化學反應與計量 →