taipower_recruit_essay
107年
化學
第 20 題
金屬鈉與水反應，會生成氫氣及氫氧化鈉並釋出大量的熱，而其水溶液呈鹼性，若將金屬鈉0.69 克與水 100 毫升完全作用，則須加入 0.1 M 的鹽酸______毫升，才能完全中和該溶液。(原子量 Na = 23)
思路引導 VIP
請思考一下：如果每一個金屬原子在反應後都會變換成一個能與酸抵銷的鹼性粒子，那麼「投入的金屬總原子數」與「最終需要消耗的酸分子總數」之間，存在著什麼樣的數量關係呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確算出所需的鹽酸體積，代表你對**酸鹼中和（Neutralization）以及化學計量（Stoichiometry）**的觀念掌握得非常紮實。這題的關鍵在於將金屬鈉與水反應後的產物，正確地與中和反應所需的酸量進行對接。
反應路徑與化學計量
從反應式可知，$2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2$，這代表 $\text{Na}$ 與產生的 $\text{NaOH}$ 莫耳數比為 $1:1$。計算 $\text{Na}$ 的莫耳數為 $0.69 / 23 = 0.03 \text{ mol}$，因此溶液中含有 $0.03 \text{ mol}$ 的氫氧根離子（$\text{OH}^-$）。根據中和原理，當 $\text{H}^+$ 莫耳數等於 $\text{OH}^-$ 莫耳數時達到完全中和，故所需的 $\text{HCl}$ 亦為 $0.03 \text{ mol}$。最後利用公式 $n = M \times V$，得知 $0.03 = 0.1 \times V$，求得 $V = 0.3 \text{ L}$，即 $300 \text{ mL}$。
▼ 還有更多解析內容