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普考申論題 112年 [環境檢驗] 分析化學概要

第 一 題

📖 題組:
500 mL 的溶液含有 147 克的硫酸,請計算此溶液: (一)體積莫耳濃度(M)為多少?(5 分) (二)當量濃度(N)為多少?(5 分) (三)可中和多少克的 NaOH?(5 分) (備註:硫酸的分子量 98 克/莫耳,NaOH 的分子量 40 克/莫耳)。
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

體積莫耳濃度(M)為多少?(5 分)

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看到體積莫耳濃度(M),應立即聯想到核心公式「M = 溶質莫耳數 / 溶液體積(公升)」。解題時先將溶質質量除以分子量求得莫耳數,再除以轉換為公升單位的溶液體積,並注意有效數字與單位標示即可正確取分。

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【解題關鍵】體積莫耳濃度(Molarity, M)之定義為每公升溶液中所含溶質的莫耳數(M = mol / L)。 【解答】 計算:

小題 (二)

當量濃度(N)為多少?(5 分)

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本題測驗當量濃度(Normality, N)的計算。解題時須先辨識硫酸(H₂SO₄)為二元酸,其每莫耳含有 2 個當量(n=2),接著將溶質質量轉換為當量數,再除以公升單位的溶液體積即可求得。

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【解題關鍵】當量濃度(N)= 溶質的當量數 / 溶液體積(公升),且硫酸(H₂SO₄)為二元酸,1 莫耳相當於 2 當量。 【解答】 計算:

小題 (三)

可中和多少克的 NaOH?(5 分)

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看到酸鹼中和計算,首要聯想到「酸的當量數=鹼的當量數」或寫出平衡反應式確認反應物莫耳數比。硫酸(H₂SO₄)為二元酸,與氫氧化鈉(NaOH)的反應比例為 1:2,將已知的硫酸質量換算為莫耳數後,即可推導出所需 NaOH 的質量。

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【解題關鍵】酸鹼完全中和時,酸的當量數(或提供之 H⁺ 莫耳數)必等於鹼的當量數(或提供之 OH⁻ 莫耳數)。 【解答】 計算:

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