題目
從海水中提取鎂離子製造鎂的步驟如下:
步驟一:Mg²⁺ + 2NaOH → 2Na⁺ + Mg(OH)₂ (沉澱析出)
步驟二:Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O
步驟三:MgCl₂ —電解→ Mg + Cl₂
依據上述方法,在某次製鎂的反應後,共產生鎂 960 公克,
則該次製鎂反應中,會消耗重量百分濃度為 80% 的鹽酸共多少公克?
(鎂的原子量 24,氯化氫的分子量 36.5)
- (A) 1825
- (B) 2400
- (C) 2920 ← 我選的
- (D) 3650 ← 正確答案
我的答案:(C) 2920這是「純 HCl」的質量,不是鹽酸溶液
正確答案:(D) 36502920 ÷ 80% = 3650
錯在哪裡
關鍵錯誤:算出「純 HCl 的質量」就停手了,沒有換算成「鹽酸溶液的質量」。
這一整串計算你都做對了:960 g 鎂 → 40 mol → 需要 80 mol HCl → 2920 g。
但那 2920 g 是「純氯化氫」的質量。
題目問的是「重量百分濃度為 80% 的鹽酸共多少公克」——
這瓶鹽酸裡只有 80% 是 HCl,另外 20% 是水。
要拿到 2920 g 的 HCl,就必須倒出更多的溶液:
溶液質量 = 溶質質量 ÷ 濃度 = 2920 ÷ 0.8 = 3650 g
濃度是「除」不是「乘」。
如果乘上去(2920 × 0.8 = 2336)會得到比純 HCl 還少的量,
明顯不合理——溶液一定比它裡面的溶質重。
這和同一天第 01 題(÷1000)是完全相同的失分模式:主要計算全對,
最後一步的換算被跳過。
正確解法
Step 1 從產物「鎂」回推莫耳數
Mg = 960 ÷ 24 = 40 mol
Step 2 沿著反應式往回推到 HCl
步驟三:MgCl₂ → Mg + Cl₂,係數 1:1 → MgCl₂ = 40 mol
步驟二:Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O,
每 1 個 MgCl₂ 需要 2 個 HCl:
HCl = 40 × 2 = 80 mol
係數 2 千萬不能漏——漏掉的話會得到 1460,也就是選項 (A) 的一半,
是另一個常見的錯誤來源。
Step 3 算純 HCl 的質量
80 mol × 36.5 = 2920 公克(純 HCl)
走到這裡是選項 (C),但還沒結束。
Step 4 用濃度換算成鹽酸溶液的質量
重量百分濃度的定義:
濃度(%) = 溶質質量 ÷ 溶液質量 × 100%
移項得
溶液質量 = 溶質質量 ÷ 濃度 = 2920 ÷ 0.8 = 3650 公克
答案 (D)。
Step 5 驗算
3650 g 的鹽酸中,HCl 占 80%:
3650 × 0.8 = 2920 ✓
與 Step 3 相符,確定正確。
這個「乘回去驗算」的動作,也能立刻確認自己是該乘還是該除。
四個選項的來源
| 選項 | 怎麼算出來的 | 錯在哪 |
| (A) 1825 | 40 × 36.5 ÷ 0.8 | 漏掉係數 2 |
| (B) 2400 | 2920 × 0.8 ≈ 2336 附近的干擾值 | 濃度乘錯方向 |
| (C) 2920 | 80 × 36.5 | 純 HCl,沒換成溶液 |
| (D) 3650 | 80 × 36.5 ÷ 0.8 | 正確 |
通過率只有 29%,因為要連過三關:
①追完三個步驟 ②不漏係數 2 ③換算濃度。你已經過了前兩關,只差最後一關。
要記住的觀念
- 「溶質」與「溶液」要分清楚:
溶液質量 = 溶質質量 ÷ 濃度
溶液一定比溶質重(因為還有溶劑),所以是除以一個小於 1 的數,答案會變大。
算完看方向:變大才對。
- 看到「重量百分濃度 X% 的○○」,就是在提醒你最後要除以 X%。
題目特地寫出濃度,就代表一定要用到——
沒用到的條件就是漏步驟的警訊。
- 連續反應(多步驟)的追法:從已知的那一端開始,沿著箭頭往回推。
本題已知的是最後的產物「鎂」,就從步驟三往步驟二推。
每經過一個反應式,都要看清楚係數比。
- 係數就是莫耳數比。
Mg(OH)₂ + 2HCl 代表 1 : 2,係數漏乘是這類題最大宗的失分。
建議:把用到的係數在反應式上圈起來再乘。
- 結尾三連問,做完再交卷:
①單位對嗎?(公克/公斤)
②純物質還是溶液?(要不要除濃度)
③係數都乘了嗎?
本題與同一天第 01 題各栽在其中一問。
類題自我檢測
將鋅與重量百分濃度 20% 的鹽酸反應:Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂。
若要完全溶解 6.5 g 的鋅(Zn = 65,HCl = 36.5),需要此鹽酸溶液多少公克?
(A) 7.3 (B) 36.5 (C) 73 (D) 365
看解答
(B) 36.5 公克。
Zn = 6.5 ÷ 65 = 0.1 mol
HCl = 0.1 × 2 = 0.2 mol(別漏掉係數 2)
純 HCl 質量 = 0.2 × 36.5 = 7.3 公克 ← 這是 (A),還沒結束
鹽酸溶液 = 7.3 ÷ 0.2 = 36.5 公克
驗算:36.5 × 20% = 7.3 ✓ 相符。
(A) 7.3 正是「只算到純 HCl 就停手」的陷阱——與本題 (C) 2920 的角色完全相同。
我的原始作答
圖上你已經寫出 36.5、960、40 等關鍵數字,
代表整條計量鏈都推對了——這在通過率 29% 的題目裡已經是前段班。
唯一的問題是「看到 80% 卻沒用它」。
建議在讀題時就把「80%」用筆圈起來並打個問號,
算到最後檢查:這個圈起來的數字進到算式了嗎?
沒有的話就一定還差一步。
複習標記
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還沒標記