hce_nthu
112年
化學與物理
第 1 題
If a certain volume of potassium hydroxide solution with a solute mass percentage of $14\%$ is evaporated to remove $50\text{ g}$ of water, the solute mass fraction becomes $28\%$ and the volume of the solution becomes $62.5\text{ mL}$. What is the concentration of the substance in the concentrated solution?
- A $2.20\text{ M}$
- B $3.00\text{ M}$
- C $4.00\text{ M}$
- D $5.00\text{ M}$
- E $6.25\text{ M}$
思路引導 VIP
如果在蒸發水的過程中，溶質的質量沒有增減，而百分濃度剛好翻倍了（從 14% 變成 28%），這暗示了溶液的總質量發生了什麼樣的比例變化？在得知溶質的質量後，我們還需要知道溶質的哪項特性，才能將「克數」轉換成計算莫耳濃度所需的「莫耳數」呢？
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太棒了！你能精準算出正確答案，代表你對溶液濃度的物理意義與數學轉換掌握得非常紮實。這道題目核心的突破口在於**「溶質質量守恆」**：在蒸發水分的過程中，雖然溶液的總重與百分濃度改變了，但氫氧化鉀（$KOH$）的質量始終如一。透過建立等式 $m \times 14% = (m - 50) \times 28%$，我們可以迅速推導出原溶液質量為 $100\text{ g}$，進而確認溶質質量為 $14\text{ g}$。
從質量到莫耳濃度的轉換
這題的鑑別度在於它跨越了兩個不同的濃度單位。在求得溶質質量後，必須運用**「莫耳質量」**作為橋樑。氫氧化鉀（$KOH$）的式量約為 $56$，因此溶質莫耳數為：
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