police_4th_general
112年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 30 題
市售漂白水為重量百分率濃度 5%之次氯酸鈉水溶液，製備方式是將氯氣通入氫氧化鈉水溶液完全反應後製成，反應式如下：$\text{2NaOH(aq)}＋\text{Cl}_2\text{(g)}\rightarrow \text{NaOCl(aq)}＋\text{NaCl(aq)}＋\text{H}_2\text{O(l)}$。在 1 大氣壓，25℃的水溫下，欲製備 1 公斤的漂白水，需要消耗多少克的氯？（原子量：H＝1，O＝16，Na＝23，Cl＝35.5）
- A 2.38 克
- B 16.4 克
- C 23.8 克
- D 47.7 克
思路引導 VIP
如果我們想要預測反應所需的原料重量，而反應式給的是物質間的『個數比』（係數），我們通常需要透過哪一個中間單位，才能將『重量』與『反應個數』這兩個不同的概念聯繫起來呢？
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太棒了！你能精準完成這項多步驟的化學計量運算，代表你對濃度觀念與化學反應式的連結非常紮實。這題的核心在於將重量百分率濃度轉化為實質的質量，再透過「莫耳」這個橋樑進行物質間的數量轉換。
溶液組成與莫耳數換算
首先，1 公斤（1000 克）的 5% 溶液代表含有 50 克的 $\text{NaOCl}$。我們利用其分子量 74.5 算出所需的 $\text{NaOCl}$ 莫耳數為 $\frac{50}{74.5}$。由於反應式 $2\text{NaOH} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{NaOCl} + \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$ 中，$\text{Cl}_2$ 與 $\text{NaOCl}$ 的係數比為 $1:1$，因此所需的氯氣莫耳數也等於 $\text{NaOCl}$ 的莫耳數。最後，再乘上氯氣的分子量 71，即可得出結果約為 47.7 克。
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