自然第3冊 20260809-05 錯題解析

題目

小霏想進行酸鹼中和實驗，配製如表(六)的鹽酸和氫氧化鈉兩種水溶液，並準備溴瑞香草酚藍指示劑和酚酞指示劑，兩種酸鹼指示劑的變色情形如表(七)所示。

表(六)
水溶液	濃度 (M)	體積 (mL)
鹽酸	1 M	300
氫氧化鈉	2 M	300

表(七)
指示劑	酸性顏色	中性顏色	鹼性顏色
溴瑞香草酚藍	黃色	綠色	藍色
酚酞	無色	無色	紅色

若小霏從兩種水溶液中各取出 100 mL 分裝至另外兩個燒杯，並在其中一杯水溶液加入溴瑞香草酚藍，再將兩杯水溶液混合成一杯，則混合後水溶液的溫度變化情形與顏色，下列何者正確？

(A) 溫度上升，水溶液呈綠色
(B) 溫度上升，水溶液呈藍色　←　正確答案
(C) 溫度下降，水溶液呈綠色
(D) 溫度下降，水溶液呈藍色

正確答案：(B)中和放熱→升溫；OH⁻ 0.2 莫耳對 H⁺ 0.1 莫耳，鹼過量→鹼性→藍色

（原圖只拍到紅筆訂正的正解，作答欄不在畫面中，故本頁不標示當時所選答案。）

錯在哪裡

關鍵錯誤：看到「各取 100 mL」就以為剛好中和，直接選了「綠色（中性）」。
體積相同 ≠ 恰好中和。 要比的是莫耳數，不是體積：莫耳數＝濃度(M) × 體積(L) 鹽酸：1 M × 0.1 L ＝ 0.1 莫耳 H⁺　　氫氧化鈉：2 M × 0.1 L ＝ 0.2 莫耳 OH⁻ 鹼是酸的兩倍，中和掉 0.1 莫耳之後，還剩 0.1 莫耳 OH⁻ ——混合液是鹼性。 鹼性＋溴瑞香草酚藍＝藍色（照表(七)查就好）。

第二個錯法：把「溫度下降」勾下去。 中和反應是放熱反應：H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O ＋熱 只要有中和發生，溫度就一定上升，而且鹼過量並不會讓它變成吸熱——過量的只是沒反應到，不會把熱吸回去。

第三個容易被騙的地方：題目給了兩種指示劑，但只加了一種。 題目寫「加入溴瑞香草酚藍」，酚酞那一列是干擾用的，不要去查。 （若加的是酚酞，鹼性下會是紅色，答案就不一樣了。）

正確解法

Step 1　把兩邊的莫耳數算出來（一定要先換成公升）

	濃度	取用體積	莫耳數	提供的離子
鹽酸 HCl	1 M	100 mL ＝ 0.1 L	1 × 0.1 ＝ 0.1 莫耳	0.1 莫耳 H⁺
氫氧化鈉 NaOH	2 M	100 mL ＝ 0.1 L	2 × 0.1 ＝ 0.2 莫耳	0.2 莫耳 OH⁻

陷阱就在濃度：一個是 1 M、一個是 2 M。 表(六)裡「體積都是 300 mL」是故意讓人以為兩邊對等的。 HCl 和 NaOH 都是一價（1 個分子放 1 個 H⁺／1 個 OH⁻），所以莫耳數可以直接相比；若換成 H₂SO₄ 或 Ca(OH)₂ 就要再乘 2。

Step 2　相消，看誰剩下 H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O
0.1 莫耳 H⁺ 用掉 0.1 莫耳 OH⁻ → 剩下 0.2 − 0.1 ＝ 0.1 莫耳 OH⁻ 有 OH⁻ 剩下 → 溶液呈鹼性。 混合後總體積＝ 100 ＋ 100 ＝ 200 mL ＝ 0.2 L
剩餘 OH⁻ 濃度＝ 0.1 ÷ 0.2 ＝ 0.5 M（相當鹼） 不是「差一點點」的鹼性，是很明確的鹼性。

Step 3　查表(七)決定顏色（不要憑印象背顏色）

指示劑	酸性	中性	鹼性	本題結果
溴瑞香草酚藍（有加）	黃色	綠色	藍色	藍色 ✓
酚酞（沒有加）	無色	無色	紅色	本題用不到

題目已經把表格給你了，顏色是「查」出來的，不是背出來的。 先在題目上把「有加的那一列」圈起來，避免看錯行。

Step 4　溫度：中和一定放熱
H⁺ ＋ OH⁻ → H₂O　ΔH ＜ 0（放熱）　→　溶液溫度上升 常見的放熱／吸熱請一起記：

放熱（溫度上升）	吸熱（溫度下降）
中和反應、燃燒、濃硫酸／氫氧化鈉溶於水、生石灰加水、鐵生鏽、呼吸作用	硝酸銨溶於水（冰敷袋）、碳酸氫鈉受熱分解、光合作用、水的蒸發、大部分的分解反應

「溫度上升」確定後，(C)(D) 一次刪掉；再由「鹼性→藍色」在 (A)(B) 中選 (B)。

要記住的觀念

酸鹼題的第一個動作永遠是「算莫耳數」，不是比體積。 莫耳數＝濃度(M) × 體積(L)　　（mL 要先除以 1000） 體積相同、濃度不同，就絕對不是恰好中和。
算完要寫一行「剩下誰」。 H⁺ 剩 → 酸性；OH⁻ 剩 → 鹼性；剛好抵光 → 中性。 這一行不寫，顏色一定會猜。
中和反應必定放熱，溫度上升；過量的那一方不會讓它變吸熱。 看到「溫度下降」的選項，除非題目講的是硝酸銨溶解那類，否則先刪。
指示劑的顏色照題目給的表查，不要用背的。 常考的三個：石蕊（酸紅、鹼藍）、酚酞（酸與中性無色、鹼紅）、 溴瑞香草酚藍（酸黃、中性綠、鹼藍）。 特別注意酚酞在「酸性」和「中性」都是無色，分不出這兩者。
題目給兩種指示劑、卻只加一種時，一定要圈出「到底加了哪一種」。 這是很典型的多餘資訊陷阱。
價數要看清楚：HCl、NaOH 是一價；H₂SO₄、Ca(OH)₂ 是二價，莫耳數要再乘 2。 本題兩者都是一價，才可以直接把莫耳數相減。

類題自我檢測

取 0.5 M 的硫酸 100 mL 與 0.5 M 的氫氧化鈉 200 mL 混合，並滴入酚酞指示劑，則混合後的溫度與顏色為何？
(A) 溫度上升，呈紅色　(B) 溫度上升，呈無色　(C) 溫度下降，呈紅色　(D) 溫度下降，呈無色

看解答

(B)。硫酸是二價，要小心：
H₂SO₄：0.5 × 0.1 ＝ 0.05 莫耳 → H⁺ ＝ 0.05 × 2 ＝ 0.1 莫耳
NaOH：0.5 × 0.2 ＝ 0.1 莫耳 → OH⁻ ＝ 0.1 莫耳
0.1 對 0.1，恰好完全中和 → 中性。 酚酞在中性是無色（這正是酚酞最容易錯的地方）。
中和放熱 → 溫度上升。所以選 (B)。
作法完全一樣：換公升 → 乘價數 → 算莫耳 → 寫「剩下誰」→ 查表決定顏色。

我的原始作答

這題的資訊被切成三塊——表(六)的濃度、表(七)的顏色、題幹的「各取 100 mL」， 只要有一塊沒回頭對照就會答錯：漏看濃度就會以為中性（選綠色），漏看「加的是哪種指示劑」就會查到酚酞那一行。
建議固定動作（三行算式，寫在題目旁邊）： ① H⁺ ＝ 1 × 0.1 ＝ 0.1 莫耳　　OH⁻ ＝ 2 × 0.1 ＝ 0.2 莫耳
② 剩下 OH⁻ 0.1 莫耳 → 鹼性
③ 溴瑞香草酚藍＋鹼性 → 藍色；中和放熱 → 升溫 三行寫完，(B) 是唯一答案。
這與本錯題本第 4 冊酸鹼鹽題的解方一致：四個選項先各標一個酸／鹼／中，再算莫耳數。

複習標記

看完這一頁順手標一下，紀錄會同步到總覽頁—— 標「有把握」的會被劃掉，標「有疑問」的會被標成琥珀色，可以用「只看有疑問的」單獨叫出來。再按一次同一顆按鈕就取消。紀錄存在這台裝置的瀏覽器裡。

還沒標記