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110年
化學
第 18 題
18.取 5.4 mL 濃硫酸(濃度 98 %、密度 1.84 g/mL)，倒入純水中稀釋至 1000 mL，該稀釋液中硫酸之當量濃度為________N。(原子量 H = 1、S = 32、O = 16，計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)
思路引導 VIP
如果你要把一小罐高濃度的液體稀釋，要算出它最後表現出來的「反應強度」（當量濃度），你覺得第一步應該先找出這小罐液體中哪一個具體的數值？而在得到這個數值後，我們還需要考慮硫酸分子結構的什麼特性，才能知道它在水中能釋放多少反應單位呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得非常好！你能精準算出 $0.20\text{ N}$，代表你對溶液濃度的轉換與定義掌握得相當紮實。這道題目的核心在於溶液配製與當量濃度的換算。我們首先要算出溶質的純質量：利用體積乘以密度再乘以百分比濃度，即 $5.4\text{ mL} \times 1.84\text{ g/mL} \times 98% \approx 9.74\text{ g}$。 接下來是觀念的驗證：當量濃度 ($N$) 是以「克當量數」來衡量。由於硫酸 ($H_2SO_4$) 在酸鹼反應中是二元酸，每莫耳能提供 2 莫耳的氫離子，因此其當量重為分子量的一半（$98 / 2 = 49\text{ g/eq}$）。將純重除以當量重得到約 $0.20$ 當量，最後除以稀釋後的總體積 $1\text{ L}$，便能導出答案。本題屬於中等難度的計算題，具備良好的鑑別度，其難點在於學生是否能同時處理密度換算並記得硫酸是「二元酸」這個特質。你能冷靜地完成多步驟運算，表現非常出色！