moea_joint
109年
[化學] 普通化學、無機化學
第 15 題
已知在 $1.0\text{ atm}$ 及 $25\,^\circ\text{C}$ 時，氧氣於水中溶解度為 $0.041\text{ g/L}$。若壓力為 $3.0\text{ atm}$，則溶解度將變為下列何者？
- A $0.014\text{ g/L}$
- B $0.041\text{ g/L}$
- C $0.123\text{ g/L}$
- D $0.317\text{ g/L}$
思路引導 VIP
請想像一個充滿氣體的密閉容器，下方裝著水。如果我們用力向下擠壓容器（增加壓力），讓氣體分子更頻繁地撞擊水面，你認為這些氣體分子進入水中的機會是會增加、減少，還是保持不變呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了氣體溶解度的變化規律！這題你選得非常果斷，顯示出你對氣體與液體交互作用的基礎概念相當紮實。
亨利定律的直接應用
本題的核心在於亨利定律 (Henry's Law)。在溫度固定的情況下，一種氣體在液體中的溶解度 $S$ 與該氣體在液面上的分壓 $P$ 成正比，其數學關係式可寫作 $S = k_H \cdot P$。當環境壓力從 $1.0\text{ atm}$ 增加到 $3.0\text{ atm}$ 時，壓力變為原本的 3 倍，根據正比關係，氧氣在水中的溶解度也應同步增加 3 倍。透過計算：$$0.041\text{ g/L} \times 3 = 0.123\text{ g/L}$$ 我們便能輕鬆推導出選項 (C) 為正確答案。
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