高考申論題
114年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡)
第 三 題
📖 題組：
某未知含氯固體樣品約 0.2500 公克，將此樣品溶於水中後加入足量硝酸銀（AgNO3，分子量 169.9 公克/莫耳）溶液，使氯離子完全以 AgCl(s)形式沉澱。再經過濾、洗滌與烘乾後，得到純乾燥的 AgCl 沉澱物 0.3421公克。已知原子量：Ag=107.9，Cl=35.5。 (一)請寫出沉澱反應的離子反應式。（3 分） (二)請計算樣品中 Cl⁻的重量百分比（w/w%）。（7 分） (三)若此未知樣品理論上應為純氯化鈉（NaCl；原子量 Na=23.0），請計算此樣品中「氯化鈉 NaCl 的純度」（請以重量百分比表示）。（10 分）
某未知含氯固體樣品約 0.2500 公克，將此樣品溶於水中後加入足量硝酸銀（AgNO3，分子量 169.9 公克/莫耳）溶液，使氯離子完全以 AgCl(s)形式沉澱。再經過濾、洗滌與烘乾後，得到純乾燥的 AgCl 沉澱物 0.3421公克。已知原子量：Ag=107.9，Cl=35.5。 (一)請寫出沉澱反應的離子反應式。（3 分） (二)請計算樣品中 Cl⁻的重量百分比（w/w%）。（7 分） (三)若此未知樣品理論上應為純氯化鈉（NaCl；原子量 Na=23.0），請計算此樣品中「氯化鈉 NaCl 的純度」（請以重量百分比表示）。（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
若此未知樣品理論上應為純氯化鈉（NaCl；原子量 Na=23.0），請計算此樣品中「氯化鈉 NaCl 的純度」（請以重量百分比表示）。（10 分）
思路引導 VIP
本題的核心在於「莫耳數守恆」與「重量百分比」的換算。考生應先由 AgCl 沉澱物的重量求出其莫耳數，因為 1 莫耳的 AgCl 來自 1 莫耳的 Cl⁻，而 1 莫耳的 Cl⁻ 來自 1 莫耳的 NaCl，藉此推算出樣品中真實的 NaCl 質量，最後除以樣品總重即可得純度。
小題 (一)
濾紙色層分析某化合物時，溶劑前沿的移動距離為 5 公分，化合物色點的移動距離為 3 公分，其阻滯因數（Rf）值應為何？（5 分）
思路引導 VIP
本題測驗色層分析中阻滯因數（Rf）的基礎定義。解題時直接聯想公式：Rf = 化合物移動距離 ÷ 溶劑前沿移動距離，將已知數值代入即可，並留意 Rf 值恆為無單位的純小數（介於0至1之間）。
小題 (二)
某物質經過 20 cm 長的層析管柱，所得圖譜中的尖峰底部寬度為 8 秒，滯留時間為 40 秒，則該層析管之理論板數（N）和理論板高（H）為多少？（10 分）
思路引導 VIP
看到層析管柱的計算題，首先要聯想到評估管柱效能的兩個核心參數：理論板數(N)與理論板高(H)。提取題目給定的滯留時間(tR)與峰底寬度(W)，代入 N = 16(tR/W)² 求解理論板數，再利用 H = L/N 即可求得理論板高。
重量分析與純度計算
💡 透過沉澱物重量與莫耳守恆，推算樣品中特定成分的含量百分比。
🔗 重量分析純度推導鏈
- 1 沉澱莫耳 — AgCl 重量 ÷ AgCl 分子量
- 2 莫耳守恆 — AgCl 莫耳數 = NaCl 莫耳數
- 3 真實質量 — NaCl 莫耳數 × NaCl 分子量
- 4 純度百分比 — (真實質量 / 樣品總重) × 100%
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🔄 延伸學習：延伸學習：分析天平誤差與沉澱洗滌對純度計算結果的影響。
