Q319.
硝酸鉀在水中溶解度為20℃時32 g,問50℃時40%的硝酸鉀水溶液200 g,冷卻至20℃,可獲得晶體多少g
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q319
難易度分析
4 / 5
本題需要將溶液濃度轉換為溶質與溶劑的質量,並結合溶解度定義進行多步驟數學計算,且需精確區分溶劑質量與溶液總質量的差異,具有一定的計算複雜度。
正確答案:③42
③ 42:正確。50℃ 時 40% 溶液 200 g 含 硝酸鉀 80 g 與 水 120 g;冷卻至 20℃ 時,120 g 水最多溶解 32×(120/100)=38.4 g,故析出晶體為 80-38.4=41.6 g≈42 g。此為 結晶操作 中利用 溶解度隨溫度變化 的典型計算。
錯誤選項解析
- ① 78:78 g 的數值過高,此計算未正確考慮 冷卻後母液中殘留的溶解度。50℃ 時 40% 溶液 200 g 含硝酸鉀 80 g、水 120 g,20℃ 時 120 g 水最多溶解 32×1.2=38.4 g,析出晶體應為 80-38.4=41.6 g≈42 g。
- ② 54:54 g 的數值偏高,可能誤將 溶解度單位 或 溶液濃度換算 錯誤。正確算法應以溶質總量減去低溫下母液可容納之溶質量,而非直接以濃度差乘以溶液總重。
- ④ 36:36 g 的數值偏低,可能誤用 溶劑質量 或 溶解度比例 計算錯誤。需注意結晶量等於「原始溶質」減去「低溫下母液飽和時之溶質量」,不可忽略母液仍具溶解能力。
Learning Tip
"結晶操作 的核心考點在於掌握 質量平衡:析出晶體量 = 初始溶質總量 - 低溫下母液中殘留的飽和溶質量。解題關鍵為先由 濃度與溶液總重 求出溶質及溶劑各自質量,再利用 溶解度數據 計算低溫時溶劑可容納的最大溶質量。常見陷阱是誤將溶解度直接乘以溶液總重,或忽略溶劑質量在冷卻過程中維持不變。"
學員答題分佈
①780%
②540%
③420%
④360%
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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