普考申論題 113年 [化學工程] 分析化學概要

第一題

📖 題組：
二、(一)檢測某工廠排出的廢水，發現 300.00 g 的廢水中含有 0.05 g 的鉛（原子量為 207.2 g/mol），請計算此廢水中鉛的濃度為多少 ppm？（8 分） (二)廢水的密度為 1.0 g/mL，請計算廢水中鉛的濃度為多少莫耳濃度（M）？（7 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

檢測某工廠排出的廢水，發現 300.00 g 的廢水中含有 0.05 g 的鉛（原子量為 207.2 g/mol），請計算此廢水中鉛的濃度為多少 ppm？（8 分）

考生看到此題應先聯想 ppm（百萬分點濃度）的定義，最直觀的計算式為「溶質質量(mg) ÷ 溶液總質量(kg)」。解題時需注意質量的單位換算，並根據普考習慣適度交代有效數字的處理。

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【解題關鍵】掌握 ppm（百萬分點濃度）的定義，即每公斤（kg）溶液中所含溶質的毫克（mg）數，或溶質與溶液質量比值乘以 $10^6$。【解答】計算：

廢水的密度為 1.0 g/mL，請計算廢水中鉛的濃度為多少莫耳濃度（M）？（7 分）

本題測驗基礎化學計量與濃度換算。看到此題應先思索『莫耳濃度（M）』的定義為『每公升（L）溶液所含溶質的莫耳數（mol）』。解題關鍵在於利用密度將廢水質量轉換為體積，再利用原子量將鉛的質量轉換為莫耳數，最後相除即可得解，並須留意有效數字的處理原則。

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【解題關鍵】莫耳濃度公式：$M = \frac{\text{溶質莫耳數 (mol)}}{\text{溶液體積 (L)}}$，並利用密度公式 $V = \frac{m}{D}$ 將質量轉換為體積。【解答】計算：