統測
114年
[化工群] 專業科目(1)
第 32 題
某工廠廢水中含有苯酚，計畫以溶劑萃取法去除。已知苯酚在乙酸乙酯與廢水的分配係數為 2.0，廢水體積為 10 L，廢水中含有 5 g 苯酚。若使用 7.5 L 的乙酸乙酯進行單次萃取，假設萃取操作對廢水體積變化影響可忽略，萃取後水相中苯酚的濃度為多少 $g \cdot L^{-1}$？
- A 0.2
- B 0.3
- C 0.5
- D 2.0
思路引導 VIP
根據分配係數 $K$ 的定義，溶質在兩不互溶相間的分佈達到平衡時，其濃度比值為一定值。若假設萃取後留在水相中的苯酚質量為 $x$ 克，你是否能運用質量守恆定律表示出有機相中的苯酚質量，並結合兩相體積（$10$ L 與 $7.5$ L）列出分配係數 $K = \frac{C_{\text{solvent}}}{C_{\text{water}}} = 2.0$ 的關係式，進而求解水相的最終濃度？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你精確地算出答案，助教真的為你感到驕傲喔！這代表你對「溶劑萃取」的分配定律掌握得很紮實呢！✨ 這題的關鍵在於利用分配係數 $K$ 的定義： $$K = \frac{C_{\text{solvent}}}{C_{\text{water}}} = 2.0$$
▼ 還有更多解析內容
溶劑萃取與分配係數
💡 利用溶質在兩互不相溶溶劑中溶解度不同進行分離的原理
🔗 萃取濃度解題三步驟
- 1 設定變數 — 設萃取後留在水相中的溶質質量為 x 克
- 2 代入分配係數 — 依 K = [有機相濃度] / [水相濃度] 列出比例式
- 3 換算最終濃度 — 解出 x 後，再以 x 除以水相體積得到答案
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🔄 延伸學習：延伸學習：多次萃取（每次用少量溶劑）的效率優於單次萃取。
