高考申論題
115年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡、分析化學、儀器分析)
第 ㈠ 題
📖 題組：
一、氫氧化鈉（NaOH）常利用鹽水溶液（NaCl, H2O）經電解程序加以製備，而生產過程會衍生氯氣（Cl2）及氫氣（H2）。若進料鹽水溶液之濃度為 40 wt%，產物組成為 44 wt% NaOH、6 wt% NaCl 及 50 wt% H2O。（MCl2 = 71 g/mol；MNaCl = 58.5 g/mol；MNaOH = 40 g/mol；MH2O = 18 g/mol） 試求： ㈠食鹽（NaCl）轉化為氫氧化鈉之百分比？（10 分） ㈡製備 100 kg 產物時，所生成之氯氣及氫氣重量（kg）？（10 分）
一、氫氧化鈉（NaOH）常利用鹽水溶液（NaCl, H2O）經電解程序加以製備，而生產過程會衍生氯氣（Cl2）及氫氣（H2）。若進料鹽水溶液之濃度為 40 wt%，產物組成為 44 wt% NaOH、6 wt% NaCl 及 50 wt% H2O。（MCl2 = 71 g/mol；MNaCl = 58.5 g/mol；MNaOH = 40 g/mol；MH2O = 18 g/mol） 試求： ㈠食鹽（NaCl）轉化為氫氧化鈉之百分比？（10 分） ㈡製備 100 kg 產物時，所生成之氯氣及氫氣重量（kg）？（10 分）
食鹽（NaCl）轉化為氫氧化鈉之百分比？（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 辨識本題為經典的「質能均衡」計算題。解題關鍵在於選擇適當的「計算基準（Basis）」。
- 建議選擇「100 kg 的產物溶液」作為基準。如此一來，產物中各成份的質量與莫耳數可直接求出：NaOH 為 44 kg，NaCl 為 6 kg，H2O 為 50 kg。
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【考點分析】 本題考查化學程序工業中的質能均衡（Mass Balance），特別是利用原子守恆法（Element Balance）解決含有化學反應的系統計算。 【理論/法規依據】
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