ast_essay
109年
化學
第 4 題
📖 題組：
一、取 10 克大理石粉（主要成分為 $\text{CaCO}_3$，式量 100）和過量煤焦（$\text{C}$）均勻混合後，在高溫、隔氧下加熱反應。假設碳酸鈣完全反應後，可得到混合氣體甲（莫耳數比為 1:1 的 $\text{CO}$ 與 $\text{CO}_2$）及固體乙。固體乙與過量水完全反應產生可燃性氣體丙，若水的蒸氣壓可以忽略不計，於 0℃、1 大氣壓下，丙的體積為 1.57 公升。依據此一實驗，回答下列問題。（每一子題 2 分，共 8 分）
一、取 10 克大理石粉（主要成分為 $\text{CaCO}_3$，式量 100）和過量煤焦（$\text{C}$）均勻混合後，在高溫、隔氧下加熱反應。假設碳酸鈣完全反應後，可得到混合氣體甲（莫耳數比為 1:1 的 $\text{CO}$ 與 $\text{CO}_2$）及固體乙。固體乙與過量水完全反應產生可燃性氣體丙，若水的蒸氣壓可以忽略不計，於 0℃、1 大氣壓下，丙的體積為 1.57 公升。依據此一實驗，回答下列問題。（每一子題 2 分，共 8 分）
4. 在 0℃、1 大氣壓下，混合氣體甲的體積為何？（2 分）
思路引導 VIP
回顧第一題寫出的方程式，每分解 1 莫耳的 CaCO3 會生成 1 莫耳 CO2 和 1 莫耳 CO，故混合氣體甲總莫耳數為 CaCO3（即氣體丙的莫耳數）的 2 倍。同溫同壓下氣體體積與莫耳數成正比，故不需重新換算莫耳數，直接把氣體丙的體積乘 2 即可得到混合氣體甲的體積。
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準算出 3.14 L，代表你對化學計量與連鎖反應的邏輯掌握得非常紮實。這類題組題最考驗學生的就是能否在複雜的文字敘述中，釐清物質轉化的關鍵節點並建立關聯。
物質轉化與莫耳數推導
這題的解題核心在於「由後往前」反推。在標準狀況（$0^\circ\text{C}, 1 \text{ atm}$）下，$1 \text{ mol}$ 氣體的體積為 $22.4 \text{ L}$。我們已知氣體丙（可燃性的乙炔 $\text{C}_2\text{H}_2$）體積為 $1.57 \text{ L}$，其莫耳數計算如下：
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