摩爾計算 1

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1 宣道中學化學測驗摩爾計算-1 S.5E 19/1/2009 1. 把 5.125 g 洗濯蘇打溶於蒸餾水中，然後稀釋至 250.0 cm3_{。25.0 cm}3 _{的該溶液需要 35.8 cm}3 的 0.05 M 硫酸來完全中和。計算洗濯蘇打中碳酸鈉的質量百分比。（相對原子質量： C = 12.0， O = 16.0， Na = 23.0） 2. 某學生進行 25.00 cm3 的 1.00 M 氫氧化鈉水溶液與稀氫氯酸的滴定，得出下表的滴定結果：滴定滴定管讀數 1 2 3 4 最終讀數（cm3_） 25.10 35.80 20.10 41.50 起始讀數（cm3_） 5.30 17.10 1.50 23.00 加入的 HCl 的體積（cm3_） (a) 完成上表。 (b) 上述滴定的指示劑是酚酞，寫出滴定終點時酚酞的顏色轉變。 (c) 計算所用的氫氯酸的平均體積。 (d) 計算氫氯酸的摩爾濃度。 (e) 根據上述實驗結果，簡述主要步驟，以顯示怎樣從上述的氫氯酸和氫氧化鈉水溶液獲取純淨而乾燥的氯化鈉樣本。 3. 某學生進行下列實驗，以測定有機酸 Y 的鹽基度。 把 3.78 g 的有機酸 Y 溶於蒸餾水中，然後移送到儀器 X 中，並用蒸餾水稀釋至 250.0 cm3。利用儀器 Z 量取 25.0 cm3 的溶液，然後與 0.25 M 氫氧化鈉水溶液進行滴定，並以酚酞作為指示劑。該學生從試劑瓶上的標誌得知，該有機酸的式量是 126.0。 (a) 寫出儀器 X 和 Z 的名稱。 (b) 寫出滴定終點時酚酞的顏色轉變。 (c) 結果發現，需要 24.20 cm3 的氫氧化鈉水溶液才能把該有機酸溶液完全中和。計算該 有機酸 Y 的鹽基度。

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1. _Na₂_CO₃_{(s) + H}₂_SO₄(aq) → Na₂_SO₄_{(aq) + H}₂_{O(ℓ) + CO}₂_(g) 提供的 H2SO4 的摩爾數 = H2SO4 的摩爾濃度 × 溶液的體積 = 0.05 mol dm-3 × 1000 8 . 35 dm3 = 0.00179 mol 由以上的化學反應式可知，1 摩爾的 Na2CO3 與 1 摩爾的 H2SO4 完全反應。提供的 Na2CO3 的摩爾數 = 已反應的 H2SO4 的摩爾數 = 0.00179 mol 250.0 cm3 的洗濯蘇打中 Na2CO3 的摩爾數 = 已反應的 Na2CO3 的摩爾數 × 3 3 cm 0 . 25 cm 0 . 250 = 0.00179 mol × 3 3 cm 0 . 25 cm 0 . 250 = 0.0179 mol Na2CO3 的摩爾質量 = 23.0×2 + 12.0 + 16.0×3 = 106.0 g mol-1 250.0 cm3 的洗濯蘇打中 Na2CO3 的質量 = Na2CO3 的摩爾數 × Na2CO3 的摩爾質量 = 0.0179 mol ×106.0 g mol-1 = 1.8974 g 洗濯蘇打中 Na2CO3 的質量百分比 = g 125 . 5 g 8974 . 1 × 100% = 37.02% 2. (a) 滴定滴定管讀數 1 2 3 4 最終讀數（cm3_） 25.10 35.80 20.10 41.50 起始讀數（cm3_） 5.30 17.10 1.50 23.00 加入的 HCl 的體積（cm3_） 19.80 18.70 18.60 18.50 (b) 指示劑從紅色變成無色。 (c) 所用的氫氯酸溶液體積的平均值 = 3 50 . 18 60 . 18 70 . 18 + + = 18.60 cm3 (d) HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(ℓ)

提供的 NaOH 的摩爾數 = NaOH 的摩爾濃度 × NaOH 的體積 = 1.0 mol dm-3 × 1000 0 . 25 dm3 = 0.025 mol 從方程式可知，1 摩爾的 HCl與 1 摩爾的 NaOH 反應。所以已反應的 HCl 的摩爾數 = 提供的 NaOH 的摩爾數 = 0.025 mol

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3 已反應的 HCl 的摩爾濃度 = ）溶液體積（dm 的摩爾數 HCl 已反應的 3 = 3 dm ) 1000 60 . 18 ( mol 025 . 0 = 1.344 mol dm-3 (e) (1) 把 25.0 cm3 的氫氧化鈉水溶液加入盛有 18.60 cm3 氫氯酸的蒸發皿中，然後慢慢攪拌混合物。 (2) 加熱反應混合物，使其濃縮。 (3) 靜置熱的濃溶液，讓它慢慢冷卻，析出氯化鈉晶體。 (4) 過濾混合物，以獲得氯化鈉晶體。 (5) 利少量冷蒸餾水沖洗氯化鈉晶體。 (6) 利用濾紙弄乾氯化鈉晶體。 3. (a) X：250.0 cm3 容量瓶 Z：25.0 cm3 移液管 (b) 由無色變成粉紅色。 (c) 假設有機酸 Y 的化學式為 HnA。

HnA(aq) + nNaOH(aq) → NanA(aq) + nH2O(ℓ)

提供的 NaOH 的摩爾數 = NaOH 的摩爾濃度 × 溶液的體積 = 0.25 mol dm-3 × 1000 20 . 24 dm3 = 0.00605 mol 原本的有機酸 Y 的摩爾數 = 的摩爾質量有機酸的質量有機酸 Y Y = 1 -mol g 126.0 g 78 . 3 = 0.03 mol 25.0 cm3 已稀釋的有機酸 Y 的摩爾數 = 原本有機酸 Y 的摩爾數 × 3 3 cm 0 . 250 cm 0 . 25 = 0.03 mol × 3 3 cm 0 . 250 cm 0 . 25 = 0.003 mol 由以上的化學反應式可知，1 摩爾的 HnA 與 n 摩爾的 NaOH 完全中和。 提供的 NaOH 的摩爾數 已稀釋的有機酸 Y 的摩爾數 = 0.003mol mol 00605 . 0 1 n = 2.017 n ≈ 2 所以，有機酸 Y 的鹽基度是 2。