【SUPER】高中基礎化學(一)全課堂講義第一章

全文

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1. 明白物質分類的方式,並認識常用之分離物質的技術。 2. 了解定比定律、倍比定律、原子說、氣體反應體積定律以及亞佛加厥定律的內容。 3. 知道原子量、分子量與莫耳質量的定義,認識原子質量單位,並熟悉莫耳數的換算方式。 4. 了解溶液的組成、分類與配製溶液的方法;熟悉重量百分濃度、體積莫耳濃度與百萬分點濃 度的定義,並能進行相關的濃度換算。 事件 年代 重要性 說明 火的發現 約西元前5 世紀 化學發展的肇始。 發展出燒陶、冶金的技術,並可純化,甚至製造新的物質。 四元素說 約西元前3 世紀 煉金術發展的理論基礎。 ( 注意:此學說的內容並不正確) 希臘人所提出,認為「水、火、土、空 氣」會交互作用,組成所有的物質。 煉金術 約西元前 3 世紀~17 世紀初 發展實驗技巧與累積化學反應的知識。 西方術士認為藉由純化的方式,可將 物質轉換成黃金。 同時期的東方術士沉迷於煉丹術 原子說 19 世紀 西方化學發展突飛猛進的根基。 道耳頓提出,認為一切物質均是由原子所組成。 1 請依由古至今的順序,排列下列幾個與化學發展相關的事件。 ( 甲 ) 四元素說  ( 乙 ) 煉金術  ( 丙 ) 火的發現  ( 丁 ) 原子說 了解化學發展的歷程。 丙 → 甲 → 乙 → 丁 火的發現(西元前5 世紀)→四元素說(西元前 3 世紀)→煉金術(17世紀)→原 子說(19世紀)

化學發展簡史

1-0

化學鍵緒論

1

物質的組成與性質

1

老師講解1

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(B) 四元素說  (C) 火的使用  (D) 原子說  (E) 煉金術。   :(D) 1. 物質分類的原則:將性質相似的物質歸為同一類,例如: (1) 依物質的狀態來區分,可分為固態物質、液態物質和氣態物質等。 (2) 依物質的導電性來區分,可分為導體、半導體和絕緣體。 (3) 依物質的外觀來區分,可分為均勻物質與不勻物質。 (4) 依構成物質的組成來區分,可分為純物質與混合物。 下列有關純銅的性質分類方式,何者不正確?  (A) 固態物質  (B) 混合物  (C) 元素 (D) 導體  (E) 均勻物質。 了解常見的物質分類方式。 (B) 純銅的組成為單一成分(銅元素),故應為純物質而非混合物。 下列有關食鹽水的性質分類方式,何者正確? (A) 液態物質  (B) 均勻物質  (C) 元素 (D) 導體  (E) 混合物。 :(A)(B)(D)(E) 1. 依照物質的組成,可分類如下: 2. 均勻物質與不勻物質 均勻物質 不勻物質 定義 物質的各部分組成均相同,看似單一成分者。 局部視之,其結構缺乏一致性,由外觀即能判

物質的分類

1-1

物質分類的方式

1

老師講解1 學生演練1

元素、化合物與混合物

2

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別出含有不同成分者。 實例 糖水、K 金、空氣、水 木材、泥漿、花岡岩

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3. 純物質與混合物 純物質 混合物 定義 僅具單一種成分的物質 由兩種以上成分所混合而成的物質 特性 (1)組成一定 (2)定壓下,具有固定的熔點與沸點 (3)可再區分為元素及化合物 (1)各成分仍保有其性質 (2)各成分的比例可以改變 (3)定壓下,熔點與沸點並不固定 分離方式 無法利用物理方法分解之 可利用物理方法分離出純物質 實例 食鹽、鐵、碳酸鈣 食鹽水、空氣、合金 4. 元素與化合物 元素 化合物 定義 不能用一般化學方法再分解的最簡單物質 由兩種以上之元素依一定的比例組成,可用 化學方法再分離出成分元素的純物質 分離方式 無法以化學方法再分解 可利用化學方法分離出元素 實例 金、氧、水銀、硫黃 水、氫氧化鈉、酒精  注意:相同的元素,可以化合成不同的化合物。 常見合金的主要成分 常見合金 黃銅 青銅 K 金 鋼 主要成分 銅、鋅 銅、錫 銅、金 鐵、碳 判斷下列敘述是否正確,正確請打○,錯誤請打× 。 (1) 糖水的組成十分均勻,故為純物質。 (2) 電解水可得氫氣和氧氣兩種物質,故水為混合物。 (3) 硫黃的成分為S8,故硫黃為元素。 (4) 加冰的水是由冰和水所組成的,故冰水為不勻的混合物。 (5) 利用數種相同的元素,可以化合成不同的化合物。 了解元素、化合物、純物質與混合物的定義。 (1)×   (2)×   (3)○   (4)×   (5)○ (1) 糖水中至少含有糖和水兩種成分,故糖水為混合物。 (2) 水為氫、氧依一定比例化合而成,故水為化合物。 (3) 硫黃 (S8) 為單一種原子所組成,故為元素。 (4) 冰和水雖是不同狀態,但本質為同一種物質 (H2O) ,故為純物質,而非混合物。 (5) 相同的元素也可化合成不同的物質,如 CO 、 CO2。 下列有關物質的敘述何者正確? (A) 水是純物質,但可電解成氫和氧  (B) 葡萄糖水是 由葡萄糖和水組成的純物質  (C) 石油是混合物,而汽油是化合物  (D) 鑽石是純物質, 但不是化合物  (E) 氫與氧只能形成一種化合物。 老師講解2 學生演練2

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:(A)(D) ①過氧化氫 ②土壤 ③白金 ④紅銅 ⑤酒精 ⑥臭氧 ⑦空氣 ⑧黃銅 ⑨水銀 ⑩ 高粱酒 ⑪碘酒 ⑫硫黃 ⑬氨 ⑭不鏽鋼 ⑮食鹽 ⑯石墨 ⑰橄欖油 ⑱柴油 ⑲14K 金 ⑳藥用雙氧水 (1) 上述選項中,何者為混合物? (2) 上述選項中,何者為元素? (3) 上述選項中,何者為化合物? (4) 上述選項中,何者在一大氣壓時具有固定的熔點? 會分辨純物質與混合物,元素與化合物的差異。 (1)②⑦⑧⑩⑪⑭⑰⑱⑲⑳ (2)③④⑥⑨⑫⑯ (3)①⑤⑬⑮  (4)①③④⑤⑥⑨⑫⑬⑮⑯ (1) 由兩種成分以上所組成的物質為混合物,故選②含二氧化矽、礦物質等成分、 ⑦含氮氣、氧氣等成分、⑧銅鋅合金、⑩含酒精、水等成分、⑪碘的酒精溶液、 ⑭含鐵和碳、⑰油脂構成的混合物、⑱烷類的混合物、⑲金銅合金、⑳ H2O2 的 水溶液。 (2) 僅由一種原子所組成的物質為元素,故選③Pt(鉑)、④ Cu 、⑥ O3 、 ⑨ Hg (汞)、⑫S8、⑯C 。 (3) 由兩種以上原子依一定比例化合的物質為化合物,故選① H2O2 、 ⑤C2H5OH 、 ⑬NH3 、⑮ NaCl 。 (4) 純物質具有一定的性質,而元素與化合物均屬於純物質,故此項答案即為 (2) 及 (3) 的答案。 在一大氣壓下,下列哪些物質,在受熱沸騰的過程中溫度會持續改變? (A) 鹽酸  (B) 碘酒  (C) 金屬鈉  (D) 氧氣  (E) 酒精。 :(A)(B) 1. 分離物質的方法可分為物理方法與化學方法 物理方法 化學方法 定義 (1)利用物理性質的差異,來分離物質的方法。 (2)分離前後,物質的本質不變。 (1)利用化學性質的差異,來分離物質的方法。 (2)分離後會產生與原物質不同的新物質。 實例 過濾、蒸餾、層析 電解、沉澱 老師講解3 學生演練3

物質的分離與純化

3

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(1) 物理性質:可藉由不涉及化學反應的方法,所觀察測量出的性質,稱為物理性質,簡 稱物性。 如:顏色、導電度、密度、熔點、延展性……。 (2) 化學性質:須藉由化學反應的發生,才能測得的性質,稱為化學性質,簡稱化性。 如:可燃性、酸鹼度、對氧的活性……。 2. 純化:由混合物中分離出純物質的過程,稱為純化。 3. 常見的分離技術 傾析 意義 利用混合物中各組成成分比重不同且不相溶的性質,小心地將上層液體自容器中倒出,使其與容器底部物質分離的方法。 裝置 實例 利用傾析法可將容器中的上層澄清液與下層的沉澱分離。 說明 (1)此法為利用比重的差異。(2)使用離心機可加速不溶性物質的沉澱更完全。 過濾 意義 利用固體顆粒大於濾紙孔隙而無法通過的特性,將沉澱物與溶液分離的方法。 裝置 實例 將含砂石的水通過濾紙,以使砂石和水分離。 說明 (1)此法為利用固態物質粒徑大於濾紙孔隙的特性。 (2)利用抽氣過濾的方式,可加快過濾的速度。此因抽氣設備可減低抽濾瓶內的氣壓,而 大氣壓與瓶內的氣壓差會加速溶液通過濾紙。

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蒸餾 意義 利用混合物中各成分物質的沸點差異分離物質的方法。 裝置 實例 加熱食鹽水,則沸點較低的水會形成水蒸氣,冷凝收集之,即可使水與氯化鈉分離。 說明 (1)此法為利用物質沸點的不同,常用於分離液態混合物。 (2)冷凝管的冷水入口在管的下側,而溫水出口則在管的上側,如此可使冷凝管中產生良 好的對流,達到較好的冷卻效果。 (3)蒸餾時,應於蒸餾瓶中放入沸石或毛細管,以防止突沸現象。 (4)蒸餾時,溫度計的水銀球應置於蒸氣通往冷凝管的出口,以正確測量蒸氣的溫度。 層析 法 意義 利用物質對濾紙和對展開液之作用力大小的差異,使物質在濾紙上展開而達分離效果的 方法。 裝置

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下列哪些物質性質的描述,屬於物理性質? (A) 鈉為銀白色的物質  (B) 金的延展性極 佳  (C) 氫為可燃性的物質  (D) 汞為液態的物質  (E) 硫酸具有強腐蝕性。 了解物理性質與化學性質的差異。 (A)(B)(D) 無須經由化學反應的過程即可得知的性質,為物理性質,故(A) 顏色、 (B) 延展性、 (D) 狀態皆為物理性質; (C) 須經燃燒反應、 (E) 須經腐蝕作用,皆須經由化學反 應的過程才可得知的性質,則為化學性質。 下列何者為化學方法? (A) 過濾  (B) 電解  (C) 傾析  (D) 蒸餾  (E) 沉澱。 :(B)(E) 下列哪一種分離技術為利用不同物質的沸點差異,以達到分離物質的目的?  (A) 蒸餾 (B) 濾紙色層分析  (C) 傾析  (D) 過濾  (E) 擴散。 了解常見的分離技術所利用的物性差異為何。 (A) (A) 利用沸點的差異 (B) 利用分子間作用力大小的差異 (C) 利用比重的差異 (D) 利用物質粒徑的差異 (E) 利用分子運動速率的差異 下列哪些分離技術,可分離出含有沉澱物之溶液中的液相成分? (A) 過濾  (B) 層析  (C) 傾析  (D) 電解  (E) 蒸餾。 :(A)(C)(E) 下圖為並非完全正確的蒸餾裝置,請指出錯誤之處,並簡要說明修正的方法。 老師講解4 學生演練4 老師講解5 學生演練5 老師講解6

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了解蒸餾的裝置。 (1) 蒸餾瓶應緊貼陶瓷纖維網 (2) 冷凝管的冷水應由下方進,溫水由上方出 (3) 溫度計的水銀球應置於蒸氣出口處 下列有關濾紙色層分析法的敘述,何者不正確? (A)此法為利用物質比重的不同以分離物 質 (B)與濾紙間作用力愈大的物質,在濾紙中展開的距離愈遠 (C)利用濾紙色層分析法 可分離出植物色素的成分 (D)濾紙色層分析法須在真空環境中進行 (E)多數時候,會利 用加熱的方式以加快濾紙色層分析的速度。 :(A)(B)(D)(E) 學生演練6

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基礎題

*( ABCE ) 1. 下列物質中哪些屬於混合物?  (A) 漂白水  (B) 蜂蜜  (C) 青銅  (D) 酒精         (E) 啤酒。 【龍騰版課本練習 1-1 】 *( BCD) 2. 下列有關水銀的性質分類方式,何者正確?  (A) 室溫下為固態物質  (B) 均勻 物質  (C) 元素  (D) 導體  (E) 混合物。 *( BD ) 3. 下列何者為化合物?  (A) 氨水  (B) 甲烷  (C) 芙 - 六十  (D) 碳酸鈣  (E) 空氣。 *( BCDE ) 4. 下列對於物質的分類與特性,何者正確?  (A) 食鹽水為無色透明,是一種純 物質  (B) 金剛石為硬度最大之物質,是一種元素  (C)18K金為固態溶液  (D) 空氣是一種溶液  (E) 汽油沒有一定的沸點,是一種溶液。 ( B ) 5. 純物質 A ,受熱可分解出氣體並產生一些白色的固態粉末,則純物質 A 應屬於下列 哪一類?  (A) 元素  (B) 化合物  (C) 均勻混合物  (D) 不勻混合物  (E) 以 上皆非。 ( D ) 6. 下列何者為化學性質?  (A) 延展性  (B) 光澤  (C) 熔點  (D) 還原力  (E) 揮發性。 ( A ) 7. 傳統製作豆漿時,須先將泡軟的黃豆加水混合磨碎,再以紗布包住磨碎後的混合物 將豆漿擰出,請問此為何種分離技術?  (A) 過濾  (B) 層析  (C) 傾析  (D) 電解  (E) 蒸餾。 【龍騰版課本練習 1-2 】 *( AE ) 8. 下列常使用於分離物質的實驗器材,何者的名稱不正確? (A) (B) (C) (D) (E) 錐形瓶 燒杯 玻棒 蒸餾瓶 抽濾漏斗

進階題

*( AE ) 9. 下列哪一種器材不須出現在蒸餾裝置中?  (A) 玻棒  (B) 冷凝管  (C) 溫度計 (D) 加熱裝置  (E) 抽濾漏斗。 ( E ) 10. 一混合物經濾紙色層分析後,結果如右圖。若各成分與濾紙間的 作用力為 F1 ,各成分與展開液間的作用力為 F2 ,則混合物中的 哪一種成分之 (F2 -F1 ) 值最大?  (A) 甲  (B) 乙  (C) 丙 (D) 丁  (E) 戊。

1-1

基礎觀念掃描

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1. 提出者:法國的拉瓦節(A. Lavoisier, 1743~ 1794) 。 2. 內容:物質發生化學變化時,反應前物質的總質量恆等於反應後物質的總質量。 3. 實例: 4 g 的 H2 恰可與32 g 的 O2 完全反應,生成36 g 的水。    反應前後的總質量 4 + 32 = 36 (g) 。 取 50 g 的 A 加熱,完全分解生成 28 g 的 B 和氣體 C,再將所得之 C 氣體與 D 化合,而生 成 49 g 的 E,則 D 應為若干克? (A)27 (B)21 (C)11 (D)49 (E)51。 化學反應前後,反應物的總質量必等於生成物的總質量。 (A) 依題意寫出兩個化學反應式A → B + C , C + D → E ; 根據質量守恆定律列式為 C C D C D 50 = 28 + W W = 22 W = 27 (g) W + W = 49     , ,D = 27 (g) 已知反應式3A + B → 2C ,若取 21 g 的 A 與 12 g 的 B 充分反應,反應後尚剩下 4 g 的 B , 則此反應生成C 若干克?  (A)19   (B)23   (C)27   (D)29   (E)33 。 :(D) 1. 提出者:法國的普魯斯特 (J. Proust, 1754 ~ 1826) 。 2. 內容:無論化合物的來源為何,組成該化合物的各元素質量比是固定的。 3. 實例:水的組成元素為 H 和 O ,且兩元素的質量比恆為 1 : 8 ,與生成水的方式無關。 火山氣體中含有少量硫化氫,硫化氫是由氫與硫兩種元素所組成,將 6.800 克的硫化氫試 樣完全分解後,得到 0.400 g 的氫氣,試回答下列問題: (1)此試樣中含有硫元素多少克? (2)部分有機物質腐敗時亦會產生硫化氫氣體,將其收集純化後得到硫化氫 0.750 g,則其 中 含有氫與硫元素各多少克? 【龍騰版課本例題 1-3】 成分元素的質量比值恆為固定定比定律。 (1)6.400 g   (2) 氫:0.044 g;硫:0.706 g (1) 根據質量守恆定律,反應前後物質總質量不變。 (2) 根據定比定律,不論硫化氫的來源為何,其中氫與硫的質量比皆為 0.400 : 6.400 ,也就是硫化氫中氫所占的質量比為0.400 6.800 。

原子與分子

1-2

質量守恆定律(又稱為質量不滅定律)

1

老師講解1 老師講解2 學生演練6

定比定律(又稱為定組成定律)

2

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氫:0.750 0.400 0.044 6.800

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二氧化碳的分子式為CO2,則88 g 的二氧化碳中含有碳元素若干克? (C = 12 , O = 16) (A)12   (B)18   (C)24   (D)30   (E)36 。 : (C) 以氫完全還原2.00 g 銅的氧化物,可得 1.60 g 純銅;又將 0.64 g 銅完全氧化,可得 0.80 g 的氧化銅,根據上述事實可說明下列哪一個定律?  (A) 質量守恆定律  (B) 定比定律 (C) 倍比定律  (D) 氣體反應體積定律  (E) 亞佛加厥定律。 成分元素的質量比值恆為固定定比定律。 (B) 分析兩化合物中銅元素與氧元素的重量組成如下表。 Cu O 銅氧化物Ⅰ 1.60 2.001.60 = 0.40 銅氧化物Ⅱ 0.64 0.800.64 = 0.16 可知兩化合物中的 Cu 與 O 的重量比值分別為1.60 0.40 、 0.64 0.16 ,皆為4 : 1 , 化合物中組成元素的比為定值,可說明為定比定律。 下列有關定比定律的敘述,何者錯誤? (A) 化合物中各元素重量百分率為定值  (B) 化 合物中各元素之質量比為定值  (C) 化合物之重量組成與該化合物之來源無關  (D) 化合 物中各元素的質量成簡單整數比  (E) 又稱為定組成定律。 :(D) 1. 提出者:英國的道耳頓 (J. Dalton, 1766 ~ 1844) 。 2. 內容:當甲、乙兩種元素可形成數種化合物時,在這些化合物中與等質量甲元素化合的乙 元素,其質量比為一簡單整數比。 可驗證倍比定律的組合 要驗證倍比定律,所選擇之化合物中至少要有一元素具有2 種以上的價數(氧化數、結合 量)。 3. 實例 2 CO = 12 6 = 24 32 CO 12 32    - 碳重:氧重 1: : 碳重:氧重:    16 32 1 2 24 12 2 1      若兩者所含碳元素的質量相等時,其個別所含氧元素的質量比為: : 若兩者所含氧元素的質量相等時,其個別所含碳元素的質量比為: : 老師講解3 學生演練2 學生演練3

倍比定律

3

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倍比定律的概念與下列哪一項觀念有關? (A) 元素的原子有兩種以上的同位素  (B) 元 素的原子可存在兩種以上的狀態  (C) 元素的原子有兩種以上的原子量  (D) 元素的原子 可存在兩種以上的價數  (E) 兩種原子可依不同的比例結合成不同的物質。 能說明倍比定律之化合物元素須具有兩種以上的價數。 (D)(E) 倍比定律的例證為兩種元素所構成之不同化合物 兩種原子可依不同的比例結合  至少有一元素具兩種以上的價數(或稱結合量),故答案為(D)(E) 。 下列何組物質可用來作為倍比定律的例證? (A)12 C 、13 C 、14 C   (B)O 2 、 O3   (C)CO 、 CO2  (D)N2 O5 、NO  (E)C6 H12 O6 、C12 H22 O11 。 :(C)(D) 氮元素與氧元素可形成多種化合物,其質量關係如下表。 氮的質量 (g) 氧的質量 (g) 化合物Ⅰ 1.000 0.571 化合物Ⅱ 1.000 1.140 化合物Ⅲ 1.000 2.280 (1) 試以這三種化合物的質量關係敘述倍比定律。 (2) 若化合物Ⅰ的化學式為 N2O ,且化合物Ⅱ、Ⅲ的化學式中分別含有一個及兩個氮原子, 則化合物Ⅱ、Ⅲ之化學式可能為何? 【課本例題 1-4 】 將一元素的質量固定另一元素的質量成簡單整數比 (1) 見解析  (2) 化合物Ⅱ為 NO ,化合物Ⅲ為 N2O4 (1) 化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,與等質量氮元素化合的氧元素質量比為 1 : 2 : 4 。 (2) 氧元素的質量比可對應為個數比,化合物Ⅱ為 NO ,化合物Ⅲ為 N2O4 。 氮原子數 氧原子數 化學式 化合物Ⅰ 2 1 N2O(已知) 化合物Ⅱ 2 2 N2O2((NO)n) 化合物Ⅲ 2 4 N2O4((NO2)n) 老師講解4 學生演練4 老師講解5

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氮與氧可形成下列三種化合物NO 、 NO2 與N O2 4 ,若各化合物中氮元素的質量相等時, 則各化合物中所含氧元素的質量比為何?(NO : NO2 :N O2 4 )  (A)1: 2 : 4   (B)1: 2 : 2   (C)2: 1 : 1  (D)2: 1 : 4  (E)2 : 2 : 1 。 : (B) 某化合物之化學式為A B2 3 ,且10 g 的A B2 3 中含3.33 g 的 B 元素,另一僅含 A 、 B 兩種 元素之化合物X 中, B 之重量百分率為 25% , X 化學式可能為何?  (A)AB   (B)A B2 (C)AB2  (D)AB3  (E)A B3 2 。 將一元素的質量固定另一元素的質量成簡單整數比 (A) 分析兩化合物中元素的重量組成如下表。 A B A : B (原子量 比) A2B3 10-33.3=6.67 3.33 6.67 2 : 3.33 3 = 3:1 化合物 X (設為 ABm) 75% 25% 75 1 : 25 m = 3m:1 A 、 B 的原子量比固定 3 :1 = 3m :1m = 1 化合物X 為 AB 設化合物A2B6中含B 元素的重量占30%,試問 40 g 的化合物A3B4中含多少克的B 元素? (A)1.6   (B)3.2   (C)6.4   (D)12.8   (E)25.6  克。 : (C) 1. 提出者:英國的道耳頓 (J. Dalton, 1766 ~ 1844) 。 2. 內容 (1) 物質是由不可再分割的原子所組成。 (2) 相同元素的任何原子具有相同的質量與性質,不同元素所含的原子種類不同,其質量 與性質均不相同。 (3) 原子可用簡單個數比結合而形成化合物。 (4) 化學反應進行的過程中,只牽涉到原子間重新排列組合,原子本身不滅,也不會創造 出新的原子。 學生演練5 老師講解6 學生演練6

原子說

4

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3. 原子說的修正:依照現有的化學知識,原子說的內容應做下列修正。 原子說的內容 現有概念 原子無法再被分割成更小的粒子。 原子可再分割為電子、質子、中子等更小的粒子。 同一元素的原子具有相同的質量及性質。 同一元素的質量未必相等,如同位素一元素但質量不同。 235U、238U 為同 不同元素的原子之質量與性質互異。 不同元素的質量未必不相等,如同量素14C、14N 為 不同元素但質量相同。 發生化學變化時,化合物中的原子重新排列組合, 原子的種類及數目不變。 若涉及核變化,則原子的種類會產生改變,如氫可 經核熔合變為氦。 1802年道耳頓提出以下的原子學說,從現在的化學知識來看,下列何者仍然正確?  (A) 一切物質都是由原子組成  (B) 相同元素的原子,具有相同的質量及性質  (C) 化合物分 解所得的原子與構成化合物的同種原子性質相同 (D) 原子是基本粒子,不可分割  (E) 不同元素的原子性質不同。 了解原子說應修正事項為何。 (A)(C)(E) (B) 相同元素的原子,未必具有相同的質量(如 16O 與 17O 的質量不同)。 (D) 原子可再分割為更小的粒子(如質子、電子)。 下列有關道耳頓原子說的敘述,何項錯誤? (A) 是由推理與假設而得  (B) 認為化合物 是由整數個原子結合而成  (C) 認為化學反應是原子的重新排列組合  (D) 認為原子由電 子和原子核所組成  (E) 認為化學反應時會有電子的得失。 :(D)(E) 1. 提出者:法國的科學家給呂薩克 (J. Gay-Lussac, 1778 ~ 1850) 。 2. 內容:同溫同壓下,當氣體發生反應時,氣體反應物與生成物的體積變化量比為一簡單整 數比。 老師講解7 學生演練7

氣體化合體積定律(又稱為氣體反應體積定律)

5

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已知常溫常壓時甲、乙、丙均為氣體,且兩體積的甲會與一體積乙化合成兩體積之丙。若 甲的化學式為 A2 ,則乙之化學式可能為下列何者?  (A)A2B   (B)AB2   (C)A2B2

(D)A2B3   (E)B2 。 氣體反應時,其體積變化量比即為反應式中的係數比;原子必為整數個。 (C)(E) 依題意寫出反應式2A2+ 1乙 → 2 丙,由於化合物中的原子必為整數個,故乙中所 含之A 原子數需為偶數(亦可為零),且乙中所含之 B 原子數也需為偶數(亦可為 零),否則丙中的A 、 B 原子會不為整數。故符合的選項為 (C)(E) 。 下列哪些化學反應式中,各物質的體積變化量比恰為反應式中對應的係數比?  (A)H2( )g I2( )g →2HI( )g  (B)2H2( )g + O2( )g → 2H O2 ( )l  (C)3H2( )g + N2( )g → 2NH3( )g (D)NH3( )g + HCl( )g → NH Cl4 ( )s  (E)N2( )g + 2O2( )g → 2NO2( )g 。 :(A)(C)(E) 1. 提出者:義大利的亞佛加厥 (A. Avogadro, 1776 ~ 1856) 。 2. 內容 (1) 由數個原子所構成的分子,才是組成氣體的最小粒子(如 H2 、 O2 、 Cl2…… )。 (2) 同溫同壓下,同體積的氣體具有相同的分子數。 亦即,同溫同壓下,氣體的體積比等於分子數比(或分子莫耳數比)。 3. 對氣體化合體積定律的說明 (1) 氫分子與氧分子分別為 H2 與 O2 。 (2) H2 與 O2 化合為H2O 的分子數比為 2 : 1 : 2 。 (3) 同溫同壓下,氣體的體積比等於分子數比,故氫與氧化合成水蒸氣的體積變化量比即 為2 : 1 : 2 ,與實驗結果相同。 老師講解8 學生演練8

亞佛加厥定律(原先稱為亞佛加厥假說)

6

(19)

將空氣加熱到 2000℃ ,氧與氮即反應,若反應前後體積不變,則該反應生成之氣體為下 列 何 者 ? ( 假 設 反 應 物 恰 好 完 全 反 應 , 且 僅 生 成 一 種 產 物 )   (A)N2O   (B)NO (C)N2O3   (D)NO2   (E)N2O5 。 氣體反應時,其體積變化量比即為反應式中的係數比。 (B) 同溫同壓下,氣體體積比即為分子數比。因此,若反應前後體積不變,表示反應前 後的分子總數相等,亦即反應物的係數和與生成物的係數和相等。 (A)2N2+ O2→ 2N2O ,左右係數和2 + 1 ≠ 2 (B)1N2+ 1O2→ 2NO ,左右係數和 1 + 1 = 2 (C)2N2+ 3O2→ 2N2O3,左右係數和2 + 3 ≠ 2 (D)1N2+ 2O2→ 2NO2,左右係數和1 + 2 ≠ 2 (E)2N2+ 5O2→ 2N2O5,左右係數和2 + 5 ≠ 2 下列各反應式中的物質皆為氣態,在定溫,定壓下反應時,哪些反應前後的氣體之總莫耳 數不變? (A)N2 O2 2NO  (B)COCl2CO Cl 2   (C)PCl5 PCl3Cl2  

(D)N23H2 2NH3  (E)2NO2 N O2 4 。 :(A) 1000 mL 的氧氣經過臭氧發生器進行放電後產生臭氧 (O3) ,若反應後氣體的總體積變為 900 mL ,則生成的臭氧為若干毫升? (A)600 (B)400 (C)200 (D)100  (E)70 。 氣體反應時,其體積變化量比即為反應式中的係數比。 (C) 設有3x mL 的 O2 反應  可生成 2x mL 的 O3   3O2( )g → 2O3( )g   反應前 1000   變化量 3x + 2x   反應後 10003x 2x    1000 3 x2x900    x100    生成臭氧2x200 (mL) 老師講解9 學生演練9 老師講解10 學生演練10

(20)

1. 各基本定律的提出時間與彼此間的關係,如下圖所示。 下列哪一個定律所提出的時間最晚? (A) 質量守恆定律  (B) 倍比定律  (C) 定比定律 (D) 氣體化合體積定律  (E) 亞佛加厥定律。 了解各定律或學說提出的先後順序 (E) 先後順序為:質量守恆定律→定比定律→倍比定律→氣體反應體積定律→亞佛加厥 定律 道耳頓的原子說可以解釋下列哪些定律? (A) 質量守恆定律  (B) 氣體化合體積定律  (C) 定比定律  (D) 倍比定律  (E) 亞佛加厥定律。 : (A)(C)(D)

化學基本定律間的關係

7

老師講解11 學生演練11

(21)

基礎題

( C ) 1. 反應 A + B → 2C ,若取 8 g 的 A 與 20 g 的 B 充分反應後, A 完全耗盡但剩下 12 g 的B 。試問,求反應前後 A 、 B 、 C 三種物質之質量變化的比為何?  (A)4: 5 : 1   (B)1 : 2 : 1   (C)1 : 1 : 2   (D)4: 4 : 1   (E)2 : 3 : 5 。 ( C ) 2. 已知水所含之氫元素與氧元素的質量比為 1 : 8 ,則電解 18.0 g 的水,可得氫氣 與氧氣各多少克?  (A)9, 9   (B)6 ,12  (C)2 ,16  (D)12 , 6   (E)1 , 8 。   【龍騰版課本練習 1-3 】 *( AB ) 3. 下 列 何 組 物 質 可 說 明 倍 比 定 律 ?   (A)P O 、4 6 P O4 10   (B)N O 、2 NO2 (C)C、 CO   (D)O 、2 O3   (E)H SO 、2 4 H SO 。2 3 【龍騰版課本練習 1-3 】 ( A ) 4. 下列哪一組的化合物,其組成不能以倍比定律說明?  (A) 氧及臭氧  (B) 一氧化 碳及二氧化碳  (C) 水及過氧化氫  (D) 一氧化二氮及二氧化氮  (E) 甲烷及乙 烷。 *( ABD ) 5. 道耳頓的原子說是由哪些定律歸納推理而成?  (A) 定比定律  (B) 質量守恆 定律  (C) 亞佛加厥定律  (D) 倍比定律  (E) 氣體化合體積定律。 *( BD ) 6. 常溫常壓下,下列何組物質於同體積時會含有相同的分子數?  (A)He 、 Ag   (B)O 、 He   (C)2 H 、2 H O   (D)2 O 、2 NH3   (E)Au 、 Hg 。 *( ABDE ) 7. 下列哪些科學家與其發現的定律或學說的配對是正確的?  (A) 拉瓦節―質量守 恆定律  (B) 道耳頓―倍比定律  (C) 亞佛加厥―原子說  (D) 給呂薩克―氣體 化合體積定律  (E) 普魯斯特―定比定律。

進階題

( B ) 8. 銀與氯化合生成氯化銀時, 5.60 g 的 Ag 可生成 7.45 g 的 AgCl ;又 3.91 g 的 Ag 可生成 5.20 g 的 AgCl ,以上事實表示下列何項定律?  (A) 質量守恆定律 (B) 定比定律  (C) 倍比定律  (D) 氣體化合體積定律  (E) 亞佛加厥定律。 ( A ) 9. 甲、乙二化合物之組成元素均為 A 、 B ,已知甲化合物的重量百分組成是 40% 的 A 和60% 的 B ,乙則為 25% 的 A 和75% 的 B 。若甲的化學式為A B ,則乙的化學2 3 式應為下列何者?  (A)AB   (B)3 A B   (C)3 2 AB   (D)2 A B   (E)AB 。2 ( B ) 10. 定溫定壓下,甲氣體 1 L ,剛好能與乙氣體 3 L 化合,產生丙氣體 2 L 。若甲 氣體的分子式為 A3(即三原子分子),則乙氣體的分子式可能是下列何者? (A)AB   (B)AB   (C)2 A B   (D)2 A B   (E)2 2 A B 。2 3

大考題

( A )11. 有一反應,由 X 與 Y 化合生成 Z。其反應如下:2X+ 3Y→ 2Z。而反應物 X 與生成物 Z 的質量關係。試問當有 4 克 的 Z 生 成 時 , 需 要 多 少 克 的 Y ?   (A)1   (B)3 2 3

1-2

1-2

基礎觀念掃描

(22)

1. 定義:原子的相對質量。 2. 原子量的標準 (1) 訂定:1961年,國際純化學暨應用化學聯合會 (IUPAC) 將一個 12C 原子的質量,訂為 12 amu。 (2) 意義   ①12 C 的原子量為12 amu。 ②其他原子的原子量依其與12 C 原子的相對質量而定。如等數目的16 O 原子與12 C 原子 之質量比為 1.33291 : 1 。則 16 16 16 12 12 O O 1.33291 O C  C  1  12amu 等數目的 原子之質量 的原子量 的原子量 等數目的 原子之質量 的原子量  16O 的原子量 = 15.9949 amu

3. 原子質量單位 (atomic mass unit) : amu ,又稱為道耳頓(Da) (1) 定義:一個12 C 原子質量的 1 12 。 (2) 實例 16O 的原子量 = 15.9949 amu 1 15.9949 amu 10 159.949 amu    個氧原子的質量為 - 個氧原子的質量為 4. 平均原子量 (1) 意義:當原子存在有同位素時,其平均原子量等於各同位素原子量與其含量比例之乘 積的總和。 (2)公式:MM x1 1M x2 2M:平均原子量,x:同位素的含量比例,M:同位素的 原子量。 (3) 實例:自然界中10 B (原子量 = 10.01 )與11 B (原子量 = 11.01 )的含量比為 1 : 4 ,則 B 的平均原子量 1 10.01 4 11.01 10.81 5 5      (amu) 已知同數目之12 C 原子與23 Na 原子的質量比為 0.5217 : 1 ,回答下列問題。 (1)23 Na 原子的原子量為多少 amu ? (2) 100個23 Na 原子的質量為多少 amu ? 原子量的標準為12C = 12 amu (1)23.00 amu   (2) 2300 amu (1) 12 12 23 23 23 C C 0.5217 12 Na  Na  1  Na 等數目的 原子之質量 的原子量 等數目的 原子之質量 的原子量 的原子量 23 Na  的原子量 = 23.00 (amu)

原子量與分子量

1-3

原子量

1

老師講解1

(23)
(24)

國際純化學暨應用化學聯合會(IUPAC) 在1961年所訂的原子量標準為何?  (A) 12C = 12 amu  (B) 16O = 16  (C) 天然碳的平均原子量 = 12 amu   (D) 天然氧的平均原子量 = 16  (E) 1H = 1。 :(A) 自然界中碳有三種同位素,其中 12C (原子量為 12.000 amu )約占 98.9% 、 13C (原子量 為13.000 amu )約占 1.1% , 14C (原子量為 14.000 amu )的含量極微。下列敘述何者 正確?  (A) 碳的原子量為 12.000   (B) 碳的原子量為 12.011   (C)5 個 14C 原子的質量為 70.000 amu (D)自然界中碳原子的平均質量大於 12.000 amu (E) 106個 CO 2分子中約含13C 原子 1.1 104個。 若未指明為何種同位素時,原子之原子量應採平均原子量。 (B)(C)(D)(E) (A)(B) 碳的原子量 = 98.9%  12 + 1.1%  13 = 12.011 (amu) (C)14.0005 = 70.000 (amu) (D) 自然界中碳原子的平均質量 = 12.011 amu (E) 106 1.1% = 1.1104 (個) 自然界中鎂有三種同位素:24Mg(原子量 24.0 )、25Mg(原子量 25.0 )、26Mg(原子量 26.0 ),其天然存在量分別為 80.0% 、 10.0% 、 10.0% ,則鎂的平均原子量為若干? 

(A)24.0   (B)24.3   (C)25.0   (D)25.3   (E)25.6   amu 。

: (B) 1. 定義:分子中所含原子之原子量總和,稱為分子量。單位與原子量相同,為 amu 。 2. 實例: C 的原子量為 12.01 amu , O 的原子量為 16.00 amu ,故    CO2 的分子量 = 12.011 + 16.00 2 = 44.01 (amu) 氯在自然界中有兩種同位素, 35Cl 占 75%,其餘為37Cl。則一個 Cl 2分子質量不可能為下列 何者? (A)70 (B)71 (C)72 (D)73 (E)74 amu。 分子量為原子量的總和。 (B)(D) 一個 Cl2 分子是由兩個Cl原子所組成,一個Cl原子的質量可為35或37 amu 學生演練1 老師講解1 學生演練6

分子量

2

老師講解3

(25)

 Cl2 的分子量可為 35 35 70 (amu) 35 37 72 (amu) 37 37 74 (amu)           

(26)

1. 計算下列物質的分子量。(H = 1 , C = 12 ,N = 14,O = 16,S = 32) (1)H SO2 4  (2)O3   (3)(NH ) SO4 2 4   (4)C H OH2 5  (5)H C O2 2 4.2H O2

: (1)98 amu   (2)48 amu   (3)132 amu   (4)46 amu   (5)126 amu

2. 某有機酸分子,其示性式為C Hn 2n1COOH ,已知其一分子之質量為46 amu,則化學 式中之n 值為多少? (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 (E)4 。

:(A)

1. 莫耳的意義:一種計數單位,常用於表示原子或分子的數目。 2. 莫耳的定義

(1) IUPAC所制定,以12克的12 C 所含的原子總數,定義為一莫耳(mole,記為 mol ) (2) 1 mol = 6.021023 3. 亞佛加厥數:記為 NA,NA= 6.021023mol1 4. 莫耳質量 (1) 一莫耳物質的質量,如12 C 的莫耳質量為12克。 (2) 若物質化學式中之原子量總和為M amu 該物質的莫耳質量為M克。 如: CO2 分子量 = 44.001 amu  CO2 的莫耳質量為44.001 克          10 mol CO2 的質量為440.01 克 5. amu 與克之換算關係 (1) 1 amu = 1 23 6.02 10 克 = 1.66 10 24  (2) 1 克 = 6.02 1023 amu 2 H O 的分子量是18 amu,則 (1)5 個H O2 分子質量為多少amu ? (2)100 個H O2 分子質量為幾克? 1 amu = 1 23 6.02 10 克。 (1) 90 amu  (2)3 10 21 g (1)1 個 H2O 分子質量 = 18 amu  5 個 H2O 分子質量 = 18 5 = 90 (amu) (2)100 個 H2O 分子質量 = 18 100 = 1800 (amu) = 1800 1 23 6.02 10   = 3 10 21 (g) 學生演練3

莫耳、亞佛加厥數與莫耳質量

3

老師講解4

(27)

已知24Mg原子量為 24.0 amu ,則1000個24Mg原子的質量約為若干克?  (A)1.0 10 20   (B)2.0 10 20  (C)2.4 10 20  (D)4.0 10 20  (E)4.0 10 19 :(D) 1. 莫耳數的求法 (1) 莫耳數與質量間的換算 莫耳數(n)莫耳質量( 克/莫耳)莫耳質量( 克/莫耳)MM 質量(W克) (2)莫耳數與粒子個數間的換算 莫耳數(n) A A N N     粒子個數(N 個) (3)公式: A W N n M N   氣體的莫耳體積 (1) 一莫耳氣體所占有的空間,稱為該氣體的莫耳體積 (Vm) 。 (2) 氣體的莫耳體積與溫度和壓力有關,如壓力為 1 atm 時, 若溫度為0℃Vm = 22.4 L ; 若溫度為25℃ Vm = 24.5 L ; 若溫度為27℃ Vm = 24.6 L (3)莫耳數與氣體體積的換算關係: 莫耳數(n) m m V V    莫耳體積( )莫耳體積( )氣體體積(V) (4)實例:1 atm、0℃ 時,氫氣的莫耳體積為 22.4 L    10 mol 的 H2體積 = 22.410 = 224 (L)    44.8 L 的 H2莫耳數 = 44.8 22.4 = 2.00 (mol) 請算出36 g 的 12C 中, (1) 含有原子多少莫耳? (2) 含有原子多少個? (3)若以NA表示亞佛加厥數,36 g 的12C 中的原子總數可記為多少NA? 學生演練6

莫耳數的換算

4

老師講解5

(28)

(2)3 6.02 10 231.81 10 24(個) (3)可記為3NA個 H 的原子量為 1.008 amu ,則5.0 10 2 H 2 分子的質量約為若干克? (A)1.7 10 23   (B)8.4 10 23  (C)1.7 10 22  (D)8.4 10 22  (E)1.7 10 21 : (E) 請算出 51 g 的氨氣(NH3)中,(H = 1 amu ,N = 14 amu) (1)含有分子多少莫耳? (2)含有分子多少個? (3)含有氫原子多少莫耳? (4)含有原子總數多少個? A W N n M N   (1) 3.0 mol  (2)1.8 10 24個 (3) 9 mol  (4)7.2 10 24個原子 (1)NH3的莫耳質量為14 1 1 3 17    (g) 51 g 的NH3 51 3.0 17   (mol)  含有分子 3.0 mol (2) 3.0 6.02 10 23 1.8 10 24 (個) (3) 一個 NH3分子中有3 個氫原子, 3mol NH3 分子中含有氫原子 3 3 9    (mol) (4) 一個 NH3分子中共有4 個原子, 3mol NH3 分子中含有原子  3 4 12 (mol) ; 相當於12 6.02 10 237.22 10 24 (個)原子 H2O 的分子量為 18 amu,則6.02 10 24個H O2 分子的質量約為若干克? (A)18 (B)36  (C)180 (D)360 (E)1800。 : (C) 請依由多至少的次序,排列出下列物質中所含之 O 原子數的大小關係。(H = 1 amu,O = 16 amu) (甲) 3.2 g 氧氣(O2) (乙)1.2 10 24個氧原子 (丙) 5.4 g 水

(丁) 1atm、0℃的 0.448 L 臭氧(O3)(1 atm、0℃,O3的莫耳體積為 22.4 L)

A W N n M N   乙>丙>甲>丁 各項所含O 原子數 (甲)一個 O2分子有 2 個 O 原子 3.2 2 0.2 32    (mol O 原子) 學生演練5 老師講解6 學生演練6 老師講解7

(29)

(乙) 1.2 102423 2 6.02 10   (mol O 原子) (丙)一個 H2O 分子有 1 個 O 原子 5.4 1 0.3 18    (mol O 原子) (丁)一個 O3分子有 3 個 O 原子 0.448 3 0.06 22.4    (mol O 原子) 故 O 原子由多至少為乙>丙>甲>丁

下列何項所含的氮原子數最多?(H = 1 amu,N = 14 amu,NA=6 10 23個/mol) (A)1.7 g

的 NH3 (B)2.4 10 23個 NH3分子 (C)2.8 g 的氮氣(N2) (D)0.2 mol N 原子 (E)1.8 10 23

個N H2 4分子。 : (E)

丁酸甲酯(C H O5 10 2 ) 為鳳梨的香味來源之一,實驗室中可由丁酸和甲醇經酯化反應而得, 試回答下列問題:

(1) 已知原子量 C = 12 amu , H = 1.00 amu , O = 16.0 amu ,求丁酸甲酯的莫耳質量。 (2) 酯化反應後若收集到 2.04 克丁酸甲酯,其莫耳數為何?其中的碳原子個數為何? 【龍騰版課本例題 1-8 】 A W N n M N   (1)102 g/mol  (2)2.00 10 2 mol ,6.02 10 22 (1)C H O5 10 2 12 5 1.00 10 16.0 2 102 (amu) 102 (g/mol)       (2)2.04 g 的丁酸甲酯之莫耳數為 2.04g 2.00 10 2 102g/mol    mol 因為每個丁酸甲酯分子中含有5 個碳原子,所以 2.04 g 的丁酸甲酯所含的碳原子 個數為2.00 10 2 mol6.02 10 23 個/mol 5 6.02 10 22 已知A 分子的分子量為 30 amu ,則9.0 g的 A 中含有多少個分子?  (A)1.8 10 23   (B) 23 3.6 10   (C)5.4 10 23   (D)1.8 10 24   (E)3.6 10 24 :(A)

下列哪一個選項中的物質質量最大?(H = 1 amu , C = 12 amu , O = 16 amu)   (A)10 個 水分子 (B)2 10 22 g 的氫氣 (C)2 10 21 mol 的二氧化碳 (D)320 amu的氧氣  (E)50 個臭氧分子。

學生演練7

老師講解8

學生演練8

(30)

(C)

(A) H2O 的分子量為1 2 16 1 18    (amu)18 10 180  (amu)

(B) 1 克6.02 10 23 amu 2 10226.02 10 23120 (amu) (C) 1 mol6.02 10 23個,CO 2的分子量為12 1 16 2 44    (amu) 21 23 2 10 6.02 10 44 52976       (amu) (D) 320 amu

(31)

下列哪一個選項中的物質質量最大?(H = 1 amu , N = 14 amu , O = 16 amu)  (A)100個 氨分子 (B)4 10 22 g 的氫氣 (C)5 10 23 mol 的 NO 2 (D)140 amu的氮氣 (E)500 個氧 原子。 : (E)

基礎題

( A ) 1. 已知水分子中氫與氧的質量比為 1 : 8 ,又氧原子的原子量為 16 amu,則氫之原

子量為若干?  (A)1  (B)2   (C)4   (D)6  (E)8   amu 。 【龍騰版課本練習 1-5

修改】 ( D ) 2. 自然界中銅有兩種同位素,分別為63 Cu 及65 Cu ,其原子量分別為 63.0 amu 與 65.0 amu 。已知銅的平均原子量為 63.5 amu ,求63 Cu 及65 Cu 在自然界的含量 比。 (A)1: 1   (B)1 : 2   (C)1 : 3   (D)3: 1   (E)2 : 1 。 【 龍 騰 版 課 本 練 習 1-6 】 ( D ) 3. 某元素之三種同位素的原子量分別為M 、1 M 、2 M3 amu ,其存在比為 x : y : z ,則此元素平均原子量為若干?  (A)M1 M2 M3 x y z      (B) 1 2 3 M x M y M z xyz     (C) 1 2 3 1 2 3 M M M M x M y M z      (D) 1 2 3 M x M y M z x y z      (E) 1 2 3 M M M xyz   。 ( C ) 4. 已知在 1 atm 、 0℃ 時,氣體的莫耳體積為 22.4 L 。則此狀態下 4.48 L 的二氧化 碳中共含有若干個原子?  (A)1.2 10 23   (B)2.4 10 23   (C)3.6 10 23   (D) 23 4.8 10   (E)6.0 10 23 ( D ) 5. 依照重量大小,排列下列各項:① 1 個 N 原子、② 1 個 CO2分子、③ 1 克氫原子、④ 6

個水分子。(H = 1 amu,C = 12 amu,N = 14 amu,O = 16 amu) 

(A)①>②>③>④ (B)④>③>②>① (C)③>②>④>① (D)③>④>②>① (E)④>②>③>①。

( E ) 6. 3.01 10 25個 CO

2分子的質量約為若干克?(C = 12 amu,O = 16 amu) (A)220

(B)880 (C)1100 (D)1720 (E)2200。

( E ) 7. 下列何者含原子數最多? (N = 14 amu, Mg = 24 amu , Ca = 40 amu)  (A)1023

mol 的氫原子  (B)23 amu 的鈉原子  (C)2.4 10 22 g 的鎂原子  (D)2.0 10 22

g 的鈣原子  (E)2.0 10 22 mol 的鈣原子。

( D ) 8. 試排列出下列物質之粒子數的大小關係。 (He = 4 amu , O = 16 amu , Mg = 24

amu)

( 甲 ) 2 克氦氣  ( 乙 ) 10 個氧分子  ( 丙 ) 1021 莫耳鎂原子

( 丁 ) 標準溫壓( 0℃ 、 1 atm )下, 224 mL 氧氣。

學生演練9

(32)

( 乙 ) (E) ( 丁 ) > ( 甲 ) > ( 丙 ) > ( 乙 ) 。 【龍騰版課本練習 1-7 】 *( DE ) 9. 下列關於 9 g 水的敘述中,何者正確?  (A) 含有 0.5 mol的原子  (B) 含有 6.02 23 10  個水分子  (C) 含有 0.5 mol 的氫原子  (D) 含有 6.021023 個氫原子 (E) 含有 0.5 mol的氧原子。

進階題

*( AE ) 10. 下列何數值不是一個亞佛加厥數?  (A)1 g 氫氣中所含氫的分子數  (B)12 g12C 中 12C 的原子數  (C)16 g氧氣中所含氧原子數  (D)0.5 mol 氧中之氧原子數 (E)9 g 水中所含氧的原子數。

*( CE ) 11. 下列何者可代表 1 莫耳的物質? (C = 12 amu, O = 16 amu , S = 32 amu)  

(A)16 g 的硫 S8  (B)12 amu 的 12C   (C)6.02 10 23 分子的氦 (D)22.4 L的氧氣 (E)32 g的氧氣。

大考題

( D ) 12. 碳的原子量為 12.01 ,已知碳的同位素有 12C 、 13C 及極微量的 14C 。試問下 列哪 一選 項 為 12C 與 13C 在 自然 界中 的含 量比 例?   (A)1 : 1   (B)9 : 1 (C)49 : 1   (D)99 : 1   (E)199 : 1 。 【 99 指考】 1. 溶液的定義:由兩種以上物質所組成之均勻的混合物。如合金、糖水……。 2. 溶液的組成:包含溶質與溶劑。 組成 定義 實例 溶質 (1)(2)被溶解的物質含量較少的成分 (1)乾燥的空氣中,氮氣的含量最多  N2為溶劑,O2、CO2……為溶質。 (2)碘酒為碘溶於酒精中的溶液  酒精為溶劑,碘為溶質。 溶劑 (1)含量最多的成分(2)溶解溶質的物質 3. 溶液的分類 (1)依溶劑種類區分

① 水溶液:以水為溶劑的溶液,記為 aq,如氯化鈉水溶液寫為 NaCl(aq)。 ② 非水溶液:溶劑不是水的溶液,如碘酒 I2(alc)、溴的四氯化碳溶液Br2(CCl )4 。 (2) 依溶液狀態區分 溶液狀態 實例 說明 氣態溶液 空氣 氣體溶於氣體 雲、霧 液體溶於氣體 煙 固體溶於氣體 液態溶液 二氧化碳水溶液 氣體溶於液體 米酒、稀硫酸 液體溶於液體 糖水、碘酒 固體溶於液體 固態溶液 鈀吸附氫、泡棉 氣體溶於固體 鋅汞齊、豆花 液體溶於固體 黃銅、K 金 固體溶於固體 4. 溶液的特性

溶液

1-4

溶液的組成

1

(33)

(1) 沒有固定的組成與性質。

(34)

將下列溶液依其三態狀態分類為 (1) 氣態溶液, (2) 液態溶液或 (3) 固態溶液。 ①天然氣 ②高粱酒 ③青銅 ④汽水 ⑤食醋 ⑥沙塵暴 ⑦泡棉 ⑧鋅汞齊 可依溶液的狀態來區分氣態溶液、液態溶液或固態溶液。 (1) 氣態溶液:①⑥ (2) 液態溶液:②④⑤ (3) 固態溶液:③⑦⑧ 下列關於溶液性質的敘述,何者正確? (A) 空氣為氣態溶液,其主要成分為氮、氧  (B)18 K  金可將其成分中的金視為溶劑,銅視為溶質  (C) 碘酒是以酒精為溶劑所形成 的溶液 (D) 將銅粉加入水中,並充分攪拌,所得的混合物可視為溶液  (E) 濃度 95% 的藥用酒精中,水為溶劑。 : (A)(B)(C)(E) 1. 濃度的意義:溶質相對於溶劑或溶液的比例,稱為濃度,可用來描述溶液的組成。 2. 常用的濃度表示法 濃度表示法 定義 單位 公式 重量百分濃度(C )% 100 克 溶 液 中 所 含 的 溶質克數 沒 有 單 位 ,記為% % 100% 100% W C W    質 液 溶質克數 溶液克數 體積莫耳濃度(C )M 1 升 溶液 中所 含的 溶質莫耳數 M (= mol/L) M n C V 溶質莫耳數  溶液升數 百萬分點濃度(Cppm) 每一百萬克( 6 10 克)溶 液中所含的溶質克數 沒 有 單 位 , 記為 ppm 6 ppm 10 C 溶質克數溶質毫克數  溶液克數溶液公斤數 對稀薄的水溶液而言,1 公斤溶液的體積 約為 1 升 ppm C   溶質毫克數 水溶液升數 將0.50 g 氯化鉀固體溶於49.50 g水中,求此溶液中氯化鉀的重量百分濃度。   【龍騰版課本例題 1-9 】 重量百分濃度  溶質重 溶液重 100% 1.0% % 0.50g 100% 10% 0.50g + 49.50g C    老師講解1 學生演練1

濃度表示法

2

老師講解1

(35)

將 150 g 的膽礬(CuSO4.5H O2 ) 溶於 850 g 水中(溶液比重約為 1.05 ),該溶液的重量百 分濃度為何?(Cu = 64 amu ,S = 32 amu)  (A)3.2   (B)6.4   (C)9.6   (D)12.0   (E)15 %。 : (C) 50.0 mL 的溶液中含有 4.00 g 甲醇(CH OH3 ,分子量為32.0 amu ),試計算此溶液的體 積莫耳濃度。 【龍騰版課本例題 1-10 】 體積莫耳濃度 溶質莫耳數 溶液公升數 2.50 M CH3OH 莫耳數 4.00g 0.125 32.0g/mol   mol 溶液體積 50.0mL 5.00 10 2 1000mL/L     L [CH3OH] 0.125mol 2.50 0.0500L M   體積為 200 mL ,濃度為 2.0 M 的硫酸水溶液中含有幾克硫酸? (H2SO4 = 98 amu)   (A)4.9   (B)9.8   (C)14.7   (D)19.6   (E)39.2  克。 : (E) 取63 g 的草酸結晶 (H2C2O4 .2H2O) ,加水配成比重 1.2 的溶液 500 mL ,試求溶液濃度。 (H = 1 amu , C = 12 amu , O = 16 amu)

(1) 重量百分濃度。 (2) 體積莫耳濃度。 溶解時,結晶水會釋出。 (1) 7.5% (2) 1 M 莫耳質量:H2C2O4.2H2O = 126,H2C2O4 = 90 63 g 的草酸結晶中,H2C2O4 占63 90 45 126   (g),水占63 36 18 126   (g) 又,溶液重500 1.2 600  (g);溶解時,結晶水會釋出,須併入溶劑計算。 (1) % 45 100% 7.5% 600 w C W     45 n 0.5 學生演練2 老師講解3 學生演練3 老師講解4

(36)

莫耳濃度為何?(Cu = 64 amu ,S = 32 amu)  (A)0.32   (B)0.57   (C)0.60   (D)0.63 (E)0.75  M。 :(D) 取一些重量百分濃度為 10% 的葡萄糖水溶液,加入重量百分濃度為 15% 的葡萄糖水溶 液 600 g 中,以調和為 12% 的葡萄糖溶液,試問須加入 10% 的葡萄糖水溶液為若干克?  (A)300 (B)600 (C)900  (D)1200   (E)1500 。 溶液混合時,溶質與溶液的質量均可加成。 (C) 假設須加入 10% 的葡萄糖水溶液 w 克,其中溶質占w10% % 10% 600 15% 100% 12% 900 600 w C w w           溶質克數 溶液克數 (g) 比重1.20 、濃度 37.0% 的氯化氫水溶液 150 mL 中,含 HCl 若干克?  (A)33.3   (B)44.4   (C)55.5   (D)66.6   (E)77.7 。 :(D) 補充過量水分會使血漿中的水分比例高於正常值。當血漿中的 Na +濃度低於 135 mmol/L 時,稱為低鈉血症,會造成腦水腫,嚴重可能致死。血漿的密度約為1.0 g/mL ,則低於多 少ppm 即 為 低 鈉 血 症 ? (Na = 23amu)   (A)3.1 10 1 (B)3.1 10 2 (C)3.1 10 3  (D)

4 3.1 10 (E)3.1 10 5 ppm 。 6 ppm 10 C  溶質克數 溶液克數 (C)

135 mmol = 0.135 mol ,Na質量為0.135 23 3.1 (g)

1 L 血漿重 = 1000 (mL) 1.0 g/mL = 1000 (g) 3 3 6 3 ppm 3.1 3.1 10 3.1 10 10 3.1 10 1000 C           ppm 老師講解5 學生演練5 老師講解6 學生演練6

(37)

已知 200 g 的汙水試樣含有銅離子(Cu2 ) 0.04 g ,則此試樣中銅離子的濃度為若干 ppm ? (A)100 (B)200  (C)1000   (D)2000  (E)10000 。

(38)

今有一重量百分濃度為 63% 的硝酸溶液,若溶液的比重為 1.5 ,則此硝酸溶液的體積莫 耳 濃 度 為 若 干M ? (H = 1 , N = 14 , O = 16)   (A)10   (B)12   (C)14   (D)15 (E)18  M。 濃度的換算,可利用已知的濃度假設溶液的組成。 (D) 重量百分濃度為 63% 的硝酸溶液 可假設溶液為 100 g ,其中 HNO3為63 g ; HNO3莫耳質量為1 1 + 14 1 + 16 3 = 63 (g);溶液體積 = 質量 ÷ 比重 M 3 63 63 15 100 10 1.5 n C V      (M) 市售濃硫酸的體積莫耳濃度為 18 M ,密度為 1.8 g/cm3 ,則市售濃硫酸的重量百分濃度 為若干%? (H2SO4 = 98 amu)   (A)98   (B)80   (C)72   (D)63   (E)45 。

:(A)

1. 溶液配製的步驟:以配製 0.4 M 的NaOH(aq) 500 mL為例。( NaOH 莫耳質量 = 40 g ) (1) 計算所需之溶質量 (2) 稱取溶質 (3) 將溶質置入容量瓶 中 (4) 加水至刻度線 (   ) 3 0.4 (500 10 )   0.2  (mol) 0.2 40 8.0  (g) 稱取 NaOH 8.0 g 將 8.0 g NaOH 置 入 500 mL 的容量瓶中 加水至刻度線  註:若配製溶液時,溶液溫度有所改變,則應待溶液回復至室溫,再加水至刻度線 2. 溶液的混合與稀釋 (1) 溶液混合或稀釋時,溶質的量可以加成,亦即溶質的莫耳數不變。 老師講解7 學生演練7

溶液的配置

3

(39)

(2) 溶液混合或稀釋時,體積未必具有加成性,亦即混合後溶液的總體積不一定會等於各 成分溶液的體積和。(所涉及原理將於高三介紹)

(40)

配製 1.0 升之 2 M 葡萄糖水溶液的步驟如下(葡萄糖的莫耳質量為 180 g ): ①稱取W克的葡萄糖;②將W克的葡萄糖置入儀器甲;③加水至儀器甲的刻度線;④蓋上 儀器甲的蓋子,並充分搖晃混合,即可配製出2 M 葡萄糖水溶液。回答下列問題: (1)W = ? (2) 儀器甲的名稱為何? (3) 加水至儀器甲的刻度線時,溶液的體積為若干毫升? 配製溶液的步驟 (1) 360  (2) 1.0 L 容量瓶  (3) 1000 mL (1) M 2 2 1.0 n n C n V      (mol) ,W  2 180 360 (g) ,故 W = 360 (2) 儀器甲為 1.0 L 的容量瓶 (3) 加水至刻度線時,溶液體積恰為 1.0 L ,即為 1000 mL 欲用硫酸銅晶體(CuSO4. 5H2O ,莫耳質量 250 g )配製 0.5 M 硫酸銅溶液,下列各項 敘述中,何者正確? (A) 稱取 250 g 晶體溶於 1.00 L 水中  (B) 稱取 125 g 晶體溶於 875 g 水中  (C) 先用適量水使 125 g 晶體溶解後,倒入容量瓶中加水至溶液恰成為1.00 L   (D) 先用適量水使 250 g 晶體溶解後,倒入容量瓶中加水至溶液恰成為 1.00 L   (E) 先用適量水使 160 g 晶體溶解後,倒入容量瓶中加水至溶液恰成為 1.00 L 。 : (C) 比重1.16 含21.0% 的 HCl 水溶液 150 mL 和6.00 M的 HCl 水溶液 350 mL 混合,假設體積 有加成性,則混合後的鹽酸溶液濃度為多少M? (H = 1.0 , C1 = 35.5)   (A)5.2   (B)5.7 (C)6.2   (D)6.7   (E)7.2 。 溶液混合時,溶質的莫耳數不變 (C) HCl 分子量 = 36.5 M n C V  溶質莫耳數 溶液公升數 3 M 3 150 1.16 21.0% 6.00 350 10 36.5 6.2 (150 350) 10 C            (M)1 M H2SO4(aq) 400 mL ,與 3 M H2SO4(aq) 600 mL 充分混合後,若混合前後的體積具有加成 性,所得之混合溶液的體積莫耳濃度為若干M?  (A)1.1   (B)1.5   (C)2.2   (D)2.7   老師講解8 學生演練8 老師講解9 學生演練9

(41)

(E)3.2 。

(42)

1. 溶解度的定義:定溫下,定量溶劑所能溶解的最多溶質量,稱為該溶質對溶劑的溶解度。 2. 溶解度的表示法 (1) 100 克溶劑所能溶解之溶質克數,如 36克 NaCl / 100 克水。 (2) 一般常見的濃度表示法,如重量百分濃度、體積莫耳濃度……。 3. 溶液的飽和程度 未飽和溶液 飽和溶液 過飽和溶液 溶液濃度 小於溶解度 等於溶解度 大於溶解度 再加入溶質 可繼續溶解 溶質質量不再減少,會沉澱於溶液底部 會造成更多的溶質析出,而使溶液變為飽和溶液 4. 飽和溶液的特性 (1) 溶液的濃度等於溶解度。 (2) 溶質的溶解速率 = 溶質的沉澱速率,為一種動態平衡。 (3) 再加入溶質,不會增加溶解度,但可等量增加溶解速率與沉澱速率。 已知室溫時, 500 g 的水最多可溶解 180 g 氯化鈉,回答下列問題 (1) 室溫下,氯化鈉對水的溶解度為若干克/ 100 克水? (2) 室溫下,將 80 g 的氯化鈉置於 200 g 的水中,並充分攪拌,所得之溶液為下列哪一類?  (A) 未飽和溶液  (B) 飽和溶液  (C) 過飽和溶液。 (3) 室溫下,飽和氯化鈉水溶液的重量百分濃度為若干 % ?  (A)50.0   (B)42.0 (C)36.0   (D)30.5   (E)26.5 。 溶解度的表示法 (1) 36   (2) (B)   (3) (E) (1)180 gNaCl gNaCl 36 36 500 g 100 g x x     水 水 g 氯化鈉/ 100 g 水 (2)36 gNaCl gNaCl 72 100 g 200 g y y     水 水 80 > 72 ,已超出溶解度,多餘的氯化鈉會沉澱, 此溶液為飽和溶液 (3) % 36 100% 26.47% 36 100 C     下列有關飽和溶液的敘述,何者錯誤? (A) 飽和溶液中所能溶解的溶質已達最大量  (B) 飽和溶液中溶解和結晶仍在進行著,是一種動平衡  (C) 過飽和溶液中加入少許的晶 種,則溶質全部結晶析出 (D) 定溫下一物質的飽和溶液其重量百分濃度為定值  (E) 若 溶液的底部有溶質的沉澱,則此溶液為過飽和溶液。 :(C)(E)

溶解度

4

老師講解10 學生演練10

(43)
(44)

1. 影響溶解度的因素:本質、溫度、壓力。(壓力不在本章討論範圍) 2. 本質對溶解度的影響 (1) 原則:同類互溶。 (2) 實例:油水不互溶,酒精與水則無限制互溶。 3. 溫度對溶解度的影響 溶於水為吸熱反應之溶質 溶於水為放熱反應之溶質 溫度上升時, 溶解度的變化 溶解度變大 溶解度變小

實例 大部分固體,如 KNO3、NaCl 少部分固體,如 CaSO4,所有氣體

圖 溫度對固體溶解度的影響 溫度對氣體溶解度的影響 在 10℃ 及 60℃ 時,每 100 g 水分別可溶解醋酸鈉 40.0 g 及 110 g 。若在 60℃ 時將 80.0 g 的醋酸鈉固體與 50.0 g 的水混合,此溶液是否達到飽和?將此水溶液的溫度降至 10℃ 又會發生什麼現象? 【龍騰版課本例題 1-14 】 達溶解度時即為飽和溶液 是;沉澱現象 先求出 60℃ 時 50.0 g 的水最多可溶解多少克醋酸鈉,才能判斷 80.0 g 的醋酸鈉是 否完全溶解。 設50.0 g 的水在 60℃ 時能溶解 x g 的醋酸鈉 g 110g 55.0 50.0g 100g x x    醋酸鈉 醋酸鈉 水 水 因此80.0 g 的醋酸鈉不能完全溶解,將有80.0 55.0 25.0  (g) 沉澱,而溶液達到 飽和。 10℃ 時, 50 g 的水能溶解 20.0 g 的醋酸鈉,所以原溶解於水中的醋酸鈉將有 55.0 20.0 35.0  (g) 沉澱析出。

影響溶解度的因素

5

老師講解11

(45)

在 10℃ 及 60℃ 時,每 100 g 水分別可溶解醋酸鈉 40.0 g 及 110 g 。若在 60℃ 時將 80.0 g 的醋酸鈉固體與 100 g 的水混合,再將此水溶液的溫度降至 10℃ 時發現有溶質析 出,試問至少須再加入若干克的水(保持溫度為 10℃ ),才能將析出的溶質再度溶解? (A)50  (B)100 (C)150 (D)200 (E)250  克。 : (B) 右圖為氯化鋇對水的溶解度與溫度的關係。回答下列問題。 (1) 欲使 50 g 的氯化鋇完全溶於 200 g 的水中,至少須加熱溶 液 至 多 少 ℃ ?   (A)40   (B)50   (C)60   (D)70 (E)80 。 (2) 取 80℃ 的飽和氯化鋇溶液 280 g ,冷卻至 60℃ 時,可 析出 BaCl2 若干克?  (A)30   (B)40   (C)50   (D)60 (E)70 。 溶解度依溫度而定 (1)(D)   (2)(C) (1)50g 25g 200g  100g 氯化鋇 氯化鋇 水 水 ,參照溶解度曲線可知須加熱至 70℃ 以上。 (2) 設可析出氯化鋇 x 克, 80℃ 的溶解度為 40 g/100 g 水, 60℃ 的溶解度為15 g/100 g 水 40 280 15 100 40 50 100 100 280 100 40 x x           氯化鋇 水 (g) 40℃ 硝酸鉀之飽和溶液 100 g ,冷卻到 0℃ 時有 31 g 之結晶析出,若 40℃ 之硝酸鉀溶 解度為 64 g/100 g 水,求 0℃ 時硝酸鉀之溶解度為多少克硝酸鉀/ 100 克水? (K = 39

amu , N = 14 amu)   (A)13.16   (B)16.28   (C)19.24   (D)22.45   (E)31.27 。

:(A)

學生演練11

老師講解12

(46)

基礎題

*( ABCE ) 1. 下列何者為溶液?  (A) 空氣  (B) 合金  (C) 碘酒  (D) 臭氧  (E) 汽水。

*( BCE) 2. 下列各敘述,何者為溶液的特性?  (A) 溶液有一定的組成、一定的沸點  (B) 溶液的組成可以改變  (C) 溶液在常溫常壓下,可以固態、液態或氣態存在 (D) 溶液一定可以導電  (E) 溶液中至少含有兩種成分。 ( B ) 3. 空氣中約含有 0.94% 的氬氣,若改以百萬分點濃度來表示,其濃度可表示為多少 ppm ?  (A)94000   (B)9400   (C)940   (D)94   (E)9.4 。 ( A ) 4. 取 1% 的氯化鉀溶液 10.0 g ,則其中所含的溶質與溶劑分別為多少克? (A)0.1 , 9.9   (B)0.5 , 9.5   (C)1.0 , 9.0   (D)2.0 , 8.0   (E)3.0 , 7.0 。   【龍騰版課本練習 1-9 修改】 ( B ) 5. 欲配製 0.10 M 的氫氧化鈉水溶液 250 mL ,應取多少克氫氧化鈉固體?(已知氫

氧化鈉的莫耳質量為 40 g/mol )  (A)0.5   (B)1.0   (C)1.5   (D)2.0   (E)2.5 。

  【龍騰版課本練習 1-10 】

( A ) 6. 已知濃硫酸的濃度為 18 M,比重為 1.8 ,求其重量百分濃度。(硫酸的分子量為

98 amu)  (A)98   (B)75   (C)49   (D)24   (E)19   %。 【龍騰版課本練習

1-11 】

( B ) 7. 要將重量百分濃度為 10.0% 的氯化鈉水溶液 200 g 加水稀釋成 5.00% ,需於溶液

中加水若干克?  (A)100   (B)200   (C)300   (D)400   (E)500 。

  【龍騰版課本練習 1-12 】

( C ) 8. 如 欲 配 製 1.00 M 之 NaOH 溶 液 , 以 下 何 方 法 最 正 確 ? (H = 1 amu , O = 16

amu , Na = 23 amu)   (A)4.00 g 固體 NaOH 溶於 100 mL 的水中  (B)4.00 g 固體 NaOH 加 水 至 體 積 為 10 mL   (C)4.00 g 固 體 NaOH 加 水 至 體 積 為 100 mL (D)4.00 g 固體 NaOH 溶於 10 mL 水中  (E)4.00 g 固體 NaOH 加水至體積為 200

mL 。 ( A ) 9. 由右圖判斷,在 60℃ 時,於 100 g 的水中加入 40 g 的氯化銨 (NH4Cl) ,欲使氯化銨結晶析出,至少 應 將 溶 液 降 溫 至 多 少 ℃ ?   (A)20   (B)30 (C)40   (D)50   (E)60 。      【龍騰版課 本練習 1-14 】 ( B ) 10. 承上題,取 7 0 ℃ 的飽和 20℃ 時(溶解度 398 g NH4Cl/100 g H2O ),可析 出 NH4Cl 多 少 克 ?   (A)36   (B)44   (C)52 (D)60 (E)68。

進階題

( C ) 11. 有一社區泳池長 25 m,寬 15 m,水深 1.5 m ,某日標示池水的氯濃度為 2.0 ppm ,則池水中共含有氯多少克?  (A)125   (B)525   (C)1125   (D)1525 (E)2125 。   【龍騰版課本練習 1-13 】

大考題

1-4

基礎觀念掃描

(47)

( D ) 12. 要配製 0.100 M 的標準溶液 100 mL ,最好要使用 100 mL 的下列哪一種儀器

(48)

實驗 目的 藉由實驗操作,熟悉蒸餾、傾析、過濾、濾紙色層分析與集氣法等分離及純化物質的方法。 實驗 原理 【Part I】蒸餾法:加熱溶液,可使沸點較低的成分變為蒸氣,再冷凝收集到的蒸氣,即可達到分離 物質的目的。 【Part II】集氣法 【Part III】傾析、過濾  (1)利用沉澱物比重大於溶液,可將上層溶液傾倒出來的方法,稱為傾析。  (2)利用顆粒大於濾紙孔洞之物質無法通過濾紙,可分離濾液與沉澱物的方法,稱為過濾。 【Part IV】濾紙色層分析:利用各組成成分與固定相及移動相間作用力的不同,使不同色素在濾紙 上的展開距離不同,故可分離出不同的成分。 適用氣體 實例 裝置 排水集氣法 難溶於水的氣體 H2、N2、 O2、CO 向上排空氣法 易溶於水且比重大於空氣的氣體 SOCl2、HCl、 2、NO2 向下排空氣法 易溶於水且比重小於空氣的氣體 NH3

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實驗 流程

【Part I】蒸餾法

【Part II】集氣法

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注意 事項 【Part I】蒸餾法  (1)蒸餾食鹽水時,水的沸點低於食鹽,故會形成蒸氣逸出,故冷凝蒸氣可得水。  (2)欲測量正確的蒸氣溫度,須將溫度計的水銀球對齊蒸氣通入冷凝器的位置。  (3)冷凝管的使用法為使冷卻水自冷凝管的下方進入,而溫水由冷凝管的上方流出。 【Part II】集氣法  (1)反應式為 2H2O2(aq) MnO2 2H2O(l) + O2(g)  (2)剛產生之氣體含裝置內的空氣,故先不收集。  (3)以向上排空氣法收集氣體時,須將橡皮管伸入試管底部,以利空氣儘可能被排出。  (4)將點燃的線香置入氧氣內,會使燃燒更為旺盛,證明氧氣具有助燃性。  (5)以排水集氣法集得之氧氣較純,故實驗室中通常是以排水集氣法來收集氧氣。 【Part III】傾析、過濾  (1)為使二氧化錳沉澱更完全,可先利用離心機進行離心的步驟。  (2)使用離心機時,須注意置入之離心管位置的對稱性。 【Part IV】濾紙色層分析  (1)本實驗的固定相為濾紙,移動相則為食鹽水溶液。  (2)與濾紙作用力較大的色素,移動距離較短;與食鹽水作用力較大的色素,移動距離較長。 1 下列有關蒸餾 10% 的食鹽水溶液實驗的敘述,何者正確?  (A) 收集到的蒸氣為水蒸氣 (B) 蒸餾過程中,溶液的沸點並不固定  (C) 冷凝管的使用,須讓冷卻水由上方進入 (D) 蒸餾法的原理為利用物質顆粒大小的不同  (E) 蒸餾所得的物質必為元素。 熟悉蒸餾法 (A)(B) (C) 冷卻水須由冷凝管的下方進入 (D) 為利用沸點的不同 (E) 未必為元素,如本實驗所得的水為化合物 下列哪些氣體適合以排水集氣法收集之? (A) 氧氣  (B) 三氧化硫  (C) 氨氣  (D) 氮 氣  (E) 氯化氫。 :(A)(D) 老師講解1 學生演練1

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實驗 目的 (1)測量硝酸鉀於不同溫度時的溶解度,並繪出溶解度曲線。 (2)觀察飽和的高溫硝酸鉀溶液於降溫時的變化。 實驗 原理 (1)溫度為影響溶解度的因素之一。 (2)溶解度曲線可用來描述溫度對於物質溶解度的影響。 (3)硝酸鉀溶於水為吸熱反應,高溫時硝酸鉀對水的溶解度較大。故高溫之飽和硝酸鉀溶液於降溫 時,會有硝酸鉀晶體析出。 實驗 流程 【Part I】測量硝酸鉀之溶解度與溫度的關係 【Part II】硝酸鉀的結晶 注意 事項 【Part I】測量硝酸鉀之溶解度與溫度的關係 (1)冷卻時,須注意觀察 KNO3析出時的溫度。 (2)將 KNO3與水的數量關係換算成 KNO3克數/100 g 水後,以溫度為橫軸,溶解度為縱軸,作圖 得硝酸鉀的溶解度曲線。 【Part II】硝酸鉀的結晶 (1)波浪型摺法的濾紙,所使用之濾紙面積為一般濾紙折法的兩倍,可加快過濾速度。

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溫度 (℃) 20 30 40 50 60 70 濃度 8.7 12.5 17.5 23.9 31.5 45.8 回答下列問題: (1) 用答案卷內的方格紙,以橫軸為溫度,縱軸為溶解度,用適當的尺度,繪出草酸的溶 解度曲線。 (2) 取 60℃ 的飽和溶液 100 g ,加入 50℃ 的蒸餾水 57.5 g ,混合均勻後令其冷卻。試 問此溶液冷卻至哪一溫度時會達到飽和? 【93指考】 能根據數據繪出溶解度曲線 (1) 見解析  (2)43.7℃ (1) 將濃度單位改為 g/100 g 水,可得下表及溶解曲線圖。 (2) 60℃ 之 100 g 溶液中含硝酸 鉀31.5 g ,水100 31.5 68.5  (g) ; 57.5g 加水 溶液中含硝酸鉀31.5 g ,水68.5 57.5 126  (g) 3 2 KNO 31.5 25 H O 126 100 x x     50 40 40 43.7 31.4 21.2 25 21.2 t t    ℃ 某鹽在 100 g 水中的溶解度如右圖所示,下列敘述何者正 確? (A) 此鹽的溶解度隨著溫度的升高而增大  (B) 使 用降溫法可將此鹽從飽和的水溶液中析出  (C) 在 50℃ 與 60℃ 之間,此鹽在水中的溶解度大致相等  (D) 於 10℃ 時,放此鹽 30 g 於 100 g 水中,充分攪拌後則其溶 解度為18 g 。  【 94學測】 : (C) 溫度(℃) (g/100 g 溶液)濃度 (g/100 g 水)濃度 20 8.7 9.5 30 12.5 14.3 40 17.5 21.2 50 23.9 31.4 60 31.5 46.0 70 45.8 84.5 學生演練6

數據

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參考文獻

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