Q317.
某結晶器原有水溶液100 公斤,所含溶質之質量分率為0.70,進行結晶操作後有20 公斤溶質析出,尚餘飽和溶液80 公斤,則飽和溶液中溶質的質量分率為何
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q317
難易度分析
3 / 5
本題屬於需要經過多步驟運算的計算題。考生必須正確建立質量平衡關係,依次計算原始成分、扣除析出量並重新定義分母,對計算精確度與對質量分率定義的掌握程度有一定要求。
正確答案:④0.63
④ 0.63:原始溶質質量為 100 × 0.70 = 70 公斤,析出 20 公斤後剩餘溶質為 50 公斤,飽和溶液總質量為 80 公斤,故質量分率 = 50 / 80 = 0.625,四捨五入為 0.63。
錯誤選項解析
- ① 0.32:0.32 的數值遠低於正確答案,此錯誤可能源於誤將析出溶質質量(20 公斤)除以原始溶液總質量(100 公斤),忽略了結晶後剩餘溶質總量的正確計算。
- ② 0.45:0.45 的數值偏低,此錯誤可能來自未正確計算原始溶質總量(應為 100 × 0.70 = 70 公斤),或誤用質量分率的定義進行運算。
- ③ 0.57:0.57 接近但非正確答案,此錯誤可能源於計算時誤將剩餘溶液質量當作分母但分子計算有誤,正確應為(70 - 20)/ 80 = 0.625。
Learning Tip
"此題考結晶操作之質量平衡計算。關鍵在於正確應用質量分率定義:結晶後剩餘溶質質量除以剩餘溶液總質量。常考陷阱為混淆「析出量」與「剩餘量」,或誤用原始溶液質量作為分母。實務上結晶槽設計需精確控制過飽和度與析出速率。"
學員答題分佈
①0.320%
②0.450%
③0.570%
④0.630%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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