1 宣道中學 化學測驗 摩爾計算-1 S.5D 13/1/2009 1. 把稀氫氯酸加入 50 cm3 的 1.0 M 氫氧化鈉溶液中，並用 pH 計測量溶液的 pH 值。實驗裝 置如下圖所示： (a) (i) 寫出這反應的方程式。 (ii) 寫出這反應的名稱。 (b) 估計 pH 計上的讀數有何改變，並簡略解釋你的答案。 (c) 當反應達到終點時，pH 值是多少？ (d) 描述如何從所得溶液中製備氯化鈉晶體。 (e) 如果在本反應中稀氫氯酸用去 20.0 cm3，試計算它的濃度。 2. 某學生把 3 g 酒石酸晶體（C4H6O6）溶解於蒸餾水中，製成 250 cm3 的酒石酸溶液。 (a) 試計算酒石酸的摩爾質量。 (b) 計算 3 g 酒石酸晶體內所含酒石酸分子的摩爾數。 (c) 該學生所製備的溶液的摩爾濃度是多少？ (d) 簡略描述製備該酸溶液的步驟，並寫出所需的儀器。 （相對原子質量：H = 1.0， C = 12.0， O = 16.0）
2 3. 為了比較兩種品牌的醋的成分，消費者委員會進行了以下的實驗。 利用 1.0 M 氫氧化鈉溶液來滴定 25.00 cm3 品牌 A 的醋，並以石蕊為指示劑，實驗結果列 於下表。 滴定 1 2 3 4 最後讀數（cm3） 26.80 25.40 26.20 26.60 開始讀數（cm3） 0.30 0.10 1.00 1.20 (a) 描述在滴定終點時，指示劑的顏色變化。 (b) 參照滴定結果，計算所用氫氧化鈉溶液體積的平均值。 (c) 寫出有關反應的方程式。 (d) 試計算品牌 A 的醋所含乙酸（CH3COOH）的濃度。 (e) 已知品牌 A 和 B 的醋的價格如下： 品牌 價格 醋的體積 乙酸濃度 A $4.00 125 cm3 B $8.00 250 cm3 50 g dm-3 購買哪個品牌的醋較化算？為甚麼？
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1. (a) (i) HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(ℓ)
(ii) 中和作用 (b) 由於 NaOH 是強鹼，所以在滴定開始時溶液的 pH 值很高。 在終點前，隨著酸加入， H+ 離子與 NaOH產生中和，從而降低 OH- 離子濃度，令 pH 值降低。 (c) 7 (d) 當溶液的 pH 值為 7 時，把它傾倒在蒸發皿上，加熱蒸發。待所有水被除去後，便可 獲得白色的氯化鈉晶體。 (e) 假設 x 為 HCl 的摩爾濃度。 在滴定中 HCl 的摩爾數 = 溶液的摩爾濃度 ×溶液的體積 = x mol dm-3 × 0.020 dm3 = 0.02x mol 在滴定中 NaOH 的摩爾數 = 溶液的摩爾濃度 ×溶液的體積 = 1.0 mol dm-3 × 1000 0 . 50 dm3 = 0.05 mol 從方程式可知，1 摩爾的 HCl 需要 1 摩爾的 NaOH 完全中和。 在滴定中 HCl 的摩爾數 = NaOH 的摩爾數 = 0.05 mol = 0.02x x = 2.5 mol dm-3 所以氫氯酸的摩爾濃度為 2.5 mol dm-3。 2. (a) 酒石酸的摩爾質量 = （12.0×4 + 1.0×6 + 16.0×6）g = 150 g (b) 酒石酸的摩爾數 = 摩爾質量 質量 = 150 3 = 0.02 mol (c) 酒石酸溶液的濃度 = ） 溶液體積（dm 酒石酸的摩爾數 3 = 1000 250 02 . 0 = 0.08 mol dm-3 (d) 首先利用天秤量度出晶體的重量，並將它放入燒杯中。 接著用純水把晶體溶解，再通過漏斗將溶液轉移到一個 250 cm3容量瓶內，並添加純 水至容量瓶的標線。放回瓶塞，倒置並搖勻溶液數次。
4 3 (a) 指示劑從紅色變成藍色。 (b) 氫氧化鈉溶液體積的平均值 = 3 ) 20 . 1 60 . 26 ( ) 00 . 1 20 . 26 ( ) 10 . 0 40 . 25 ( − + − + − = 25.30 cm3
(c) CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O(ℓ)
(d) 所用的 NaOH 的摩爾數 = NaOH 的摩爾濃度 × NaOH 的體積 = 1.0 mol dm-3 × 1000 3 . 25 dm3 = 0.0253 mol 從方程式可知，1 摩爾的 CH3COOH與 1 摩爾的 NaOH 反應。 所以乙酸的摩爾數 = 氫氧化鈉的摩爾數 = 0.0253 mol 因此乙酸的摩爾濃度 = ） 溶液體積（dm 的摩爾數 COOH CH 3 3 = 1000 0 . 25 0253 . 0 = 1.012 mol dm-3 而乙酸的摩爾質量 = (12.0 + 3×1.0 + 12.0 + 2×16.0 + 1.0) g = 60 g 所以乙酸溶液的濃度 = 乙酸的摩爾濃度 × 乙酸的摩爾質量 = 1.012 mol dm-3 × 60 g mol-1 = 60.72 g dm-3 (e) 購買品牌 A 更為化算。 在品牌 A 中，每 $1 買到乙酸的質量 = 125 . 0 4 $ 72 . 60 =1.898 g 在品牌 B 中，每 $1 買到乙酸的質量 = 25 . 0 8 $ 50 =1.563 g
