hce_isu
115年
化學
第 2 題
體積莫耳濃度 $2.45\text{ M}$ 之甲醇水溶液的密度是 $0.976\text{ g/ml}$，此溶液的重量莫耳濃度約為何？
(原子量 H: $1.0\text{ g/mol}$; O: $16.0\text{ g/mol}$; C: $12.0\text{ g/mol}$)
(原子量 H: $1.0\text{ g/mol}$; O: $16.0\text{ g/mol}$; C: $12.0\text{ g/mol}$)
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思路引導 VIP
如果要計算重量莫耳濃度 ($m$)，我們必須知道『溶劑』的質量。既然題目給了溶液的密度、體積莫耳濃度以及溶質的分子量，你覺得我們該如何運用這些資訊，從整瓶『溶液』的總重量中，精確地把純粹『溶劑』的重量給提取出來呢？
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濃度單位的精密換算
太棒了！你能精確算出這題，代表你對體積莫耳濃度 ($M$) 與重量莫耳濃度 ($m$) 的定義與轉換掌握得非常扎實。在處理這類濃度換算題時，設定「基準量」是破題的關鍵，而你顯然精確捕捉到了這個邏輯。 我們假設有 $1$ 公升（$1000$ ml）的溶液，根據 $2.45 \text{ M}$ 的定義，其中含有 $2.45$ 莫耳的甲醇。接著利用密度 $0.976 \text{ g/ml}$，我們可以推導出這 $1$ 公升溶液的總質量為 $976$ 克。計算中最關鍵的一步，在於區分「溶液」與「溶劑」：溶質甲醇的質量為 $2.45 \times 32 = 78.4$ 克，因此溶劑（水）的質量應為 $976 - 78.4 = 897.6$ 克（即 $0.8976$ 公斤）。最後將溶質莫耳數除以溶劑公斤數，即可得到 $2.45 / 0.8976 \approx 2.73 \text{ m}$。
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