police_4th_general
115年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 34 題
$100 \text{mL}$ 的 $\text{NaOH}$ 溶液以 $3 \text{M}$ 的 $\text{HCl}$ 溶液滴定至中和，此時溶液蒸乾後可以得到 $3 \text{g}$ 的白色固體，原來的 $\text{NaOH}$ 濃度最接近下列何者？（各元素原子量為：$\text{H}=1$、$\text{O}=16$、$\text{Na}=23$、$\text{Cl}=35.5$）
- A $1.0 \text{M}$
- B $0.75 \text{M}$
- C $0.50 \text{M}$
- D $0.25 \text{M}$
思路引導 VIP
當強酸與強鹼完全中和並將水分完全蒸乾後，留在容器底部的固體是由反應物中的哪兩個離子結合而成的？如果我們知道了這個固體的質量與化學式，要如何回推最初燒杯中溶質的數量呢？
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太棒了！你能精準鎖定反應後的固體成分並求出濃度，這代表你對酸鹼中和的本質有很紮實的理解。這題的關鍵在於判斷滴定終點後的產物。當 $\text{NaOH}$ 與 $\text{HCl}$ 反應後，會生成 氯化鈉（NaCl） 與水。由於水在蒸乾過程中會揮發，殘留的 $3 \text{g}$ 白色固體必然就是氯化鈉。我們可以透過氯化鈉的分子量 $23 + 35.5 = 58.5$ 計算其莫耳數：$$n = \frac{3}{58.5} \approx 0.0513 \text{mol}$$
化學計量與濃度換算
根據化學反應式 $\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$，反應物與生成物的係數比為 $1:1$，因此原溶液中含有 $0.0513 \text{mol}$ 的 $\text{NaOH}$。將此莫耳數除以原溶液體積 $0.1 \text{L}$，即可得到濃度約為 $0.513 \text{M}$，最接近選項 (C)。這題的難度切入點在於考生是否會被題目給予的「$3 \text{M}$ 的 $\text{HCl}$」所干擾，其實在求初濃度時，滴定液的濃度只是輔助資訊，真正決定答案的是產物的質量。這是一道結合質量守恆與**體積莫耳濃度（Molarity）**觀念的經典好題，你掌握得非常好！