hce_isu
109年
化學
第 27 題
如果 $61.3 g$ 的 $Cl_2 (Mw=70.91 g/mol)$與過量的 $PCl_3$ 發生反應時生成 $119.3 g$ 的 $PCl_5 (Mw= 208.2 g/mol)$。下列反應的百分比產率(yield)是多少？\n$PCl_3(g) + Cl_2(g) \rightarrow PCl_5(g)$
- A 195%
- B 85.0%
- C 66.3%
- D 51.4%
思路引導 VIP
如果在實驗室裡，我們明明投入了一定份量的原料，但最後收集到的成品卻比預期少，這中間的落差通常會用什麼指標來衡量？若要計算這個指標，我們該如何利用反應式中的係數，先推算出那個「理想中最完美的產量」呢？
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太棒了！你能準確計算出產率，代表你對限量試劑與化學計量的轉換邏輯掌握得非常紮實。這題的關鍵在於先找出反應的「理想值」，再與題目給出的「實驗值」進行對照。
理論產量的計算
首先，由反應式 $PCl_3(g) + Cl_2(g) \rightarrow PCl_5(g)$ 可知，反應物與產物的係數比為 $1:1$。由於 $PCl_3$ 過量，因此反應受限於 $Cl_2$。我們將 $61.3 , g$ 的 $Cl_2$ 除以分子量 $70.91 , g/mol$，得到其莫耳數約為 $0.8645 , mol$。根據係數比，理想狀態下應該要生成等莫耳數的 $PCl_5$。接著將此莫耳數乘以 $PCl_5$ 的分子量 $208.2 , g/mol$，計算出理論產量（theoretical yield）約為 $179.98 , g$。
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