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國中教甄|理化理化113 年第 47 題單選題

賈同學在實驗室發現一瓶標籤已脫落的白色粉末狀試藥,為了探究此未知化合物為何,於是依照實驗手冊中[凝固點下降的測定]實驗之步驟做了兩組凝固點測定,以求得此未知物的化學式量。 [實驗一]水的凝固點測定:將純水倒入已置於冷劑(食鹽加冰塊)的試管中(圖a),並立即攪拌,每30秒記錄水的溫度。 [實驗二]未知化合物溶液的凝固點測定:秤取9.75克的白色粉末,溶於50毫升的純水,攪拌使樣品完全溶解,再如實驗一的步驟將此化合物溶液倒入試管中,每30秒記錄溶液的溫度。 賈同學分別將兩組實驗的數據,以時間(分)為橫軸,溫度(℃)為縱軸作圖,得到如圖b的冷卻曲線。 已知水的凝固點下降常數為 , 則下列哪一選項最可能是此未知化合物的化學式?

題目圖片
ANaCl
B$\mathrm{MgCl}_{2}$
C$\mathrm{CH}_{4}$
D$\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}$正確答案
答案與詳解
D
正確答案
圖中溶液沒有理想水平平台,不能精確讀出單一凝固點;但其凝固溫度區間只比純水低約數攝氏度,對照凝固點下降與電解質效應,只有葡萄糖最合理。

逐選項解析

ANaCl✕ 易錯陷阱
NaCl 為強電解質,溶解後粒子數約增加為 2 倍;9.75 g 溶於 50 g 水時,理想估算的凝固點下降幅度遠大於圖中溶液約 -1.5 至 -2.7℃ 的凝固溫度區間,故不符。
B$\mathrm{MgCl}_{2}$✕ 易錯陷阱
MgCl₂ 溶解後可產生更多離子,粒子數效應更大;理想估算的凝固點下降幅度也會遠大於圖中顯示的低溫區間,因此不可能是主要結果。
C$\mathrm{CH}_{4}$✕ 錯誤
D$\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_{6}$✓ 正確

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