114 年 國立中山大學海洋生物科技暨資源學系碩士班《普通化學》

本題考查弱酸的定義。弱酸是指在水中部分解離的酸。強酸則在水中幾乎完全解離。
(A) HCl (鹽酸) 是強酸。
(B) HNO3 (硝酸) 是強酸。

核心觀念

本題考查有機化合物的官能基辨識。常見官能基結構如下：

• 酮（ketone）：$R-\mathrm{C(=O)}-R'$
• 醛（aldehyde）：$R-\mathrm{C(=O)}-\mathrm{H}$
• 羧酸（acid）：$R-\mathrm{C(=O)-OH}$
• 醇（alcohol）：$R-\mathrm{OH}$
• 醚（ether）：$R-\mathrm{O}-R'$
• 酯（ester）：$R-\mathrm{C(=O)-O}-R'$
• 胺（amine）：含有碳氮鍵，例如 $R-\mathrm{NH_2}$、$R_2\mathrm{NH}$ 或 $R_3\mathrm{N}$

題目所給結構可改寫為：

解題方法

逐段觀察分子中的含氧官能基。

1. 判斷左側結構

左側為：

其特徵是羰基碳 $\mathrm{C=O}$ 直接連接氧原子 $\mathrm{-O-}$，符合：

因此左側是酯基。

2. 判斷右側結構

右側為：

羰基碳同時連接一個氫原子，符合：

因此右側是醛基。

3. 排除其他官能基

分子中：

本題考查吉布斯自由能變 ($\Delta G$) 與反應焓變 ($\Delta H$)、熵變 ($\Delta S$) 及溫度 (T) 之間的關係，以及自發性 (spontaneity) 的判斷。
吉布斯自由能變的公式為：
$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$
其中：

• $\Delta G < 0$ 表示反應是自發的 (spontaneous)。
• $\Delta G > 0$ 表示反應是非自發的 (nonspontaneous)。
• $\Delta G = 0$ 表示系統處於平衡狀態。

題目要求反應是非自發的 ($\Delta G > 0$)，並且是放熱的 ($\Delta H < 0$)，同時發生在高溫 (T 很大)。
我們需要根據這些條件來判斷 $\Delta S$ 的符號。

將已知條件代入公式：

1. 放熱反應：$\Delta H < 0$。
2. 非自發性：$\Delta G > 0$。
3. 高溫：$T$ 很大。

我們將 $\Delta H < 0$ 代入吉布斯自由能公式：
$\Delta G = (\text{負值}) - T\Delta S$
為了使 $\Delta G > 0$ (非自發)，我們需要考慮 $T\Delta S$ 項。
$0 < (\text{負值}) - T\Delta S$
$T\Delta S < (\text{負值})$
由於 $T$ 必定是正值 (絕對溫度)，所以 $\Delta S$ 的符號決定了 $T\Delta S$ 的符號。
如果 $\Delta S$ 是正值 ($\Delta S > 0$)，那麼 $T\Delta S$ 是正值。此時，$\Delta G = (\text{負值}) - (\text{正值})$，結果必定是負值 ($\Delta G < 0$)，這與非自發性 ($\Delta G > 0$) 相矛盾。
如果 $\Delta S$ 是負值 ($\Delta S < 0$)，那麼 $T\Delta S$ 是負值。此時，$\Delta G = (\text{負值}) - (\text{負值}) = (\text{負值}) + (\text{正值})$。
為了使 $\Delta G > 0$，我們需要 $T\Delta S$ 的絕對值足夠大，以至於可以抵銷 $\Delta H$ 的負值，並使總和為正。
具體來說，如果 $\Delta S < 0$，則 $-T\Delta S$ 是正值。
$\Delta G = \Delta H + (-T\Delta S)$
當 $\Delta H < 0$ 且 $\Delta S < 0$ 時，$-T\Delta S$ 是正值。
若 $-T\Delta S$ 的絕對值大於 $|\Delta H|$ 的絕對值，則 $\Delta G > 0$。

本題考查溶液的莫耳濃度 (Molarity) 計算。
莫耳濃度 (M) 的定義是每公升溶液中所含溶質的莫耳數：
$M = \frac{\text{溶質莫耳數 (mol)}}{\text{溶液體積 (L)}}$
題目給定：

• 溶質：NaCl
• 溶質莫耳數 = 1 mol
• 溶劑：水
• 水的體積 = 2 L

計算溶液的莫耳濃度時，需要知道的是「溶液的總體積」，而不是「溶劑的體積」。
然而，在許多化學計算中，特別是當溶質的量相對於溶劑較小時，或者題目沒有提供溶液總體積的資訊時，常會假設「溶質溶解後，溶液的體積約等於溶劑的體積」，或者題目中的「2 liters of water」實際上是指「2 liters of solution」。
在這個題目中，如果我們假設 2 L 是溶液的體積：
$M = \frac{1 \text{ mol NaCl}}{2 \text{ L solution}} = 0.50 \text{ M}$

本題考查反應級數 (reaction order) 的概念。
反應速率定律 (rate law) 的一般形式為：
$\text{Rate} = k[\text{A}]^m[\text{B}]^n[\text{C}]^p...$
其中：

• $k$ 是速率常數 (rate constant)。
• $[\text{A}], [\text{B}], [\text{C}]$ 是反應物的濃度。
• $m, n, p$ 是各反應物對應的反應級數。

本題考查原子結構中質子、中子、電子數的判斷。
原子符號的表示法為 $^A_Z\text{X}$，其中：

• $A$ 是質量數 (mass number)，代表原子核中的質子數和中子數之和 ($A = p + n$)。
• $Z$ 是原子序 (atomic number)，代表原子核中的質子數 ($p = Z$)。
• $X$ 是元素的化學符號。

對於一個電中性的原子，其質子數等於電子數 ($p = e$)。

題目給定的原子是 $^{137}_{56}\text{Ba}$。

• 質量數 $A = 137$。
• 原子序 $Z = 56$。
• 元素符號是 Ba (鋇)。

核心觀念

手性中心通常指四面體中心原子連接四個彼此不同的取代基。對一般有機化合物而言，最常見的是飽和碳原子：

若一個碳原子連接四種不同的基團，便是手性中心；若具有兩個相同取代基、位於雙鍵上、為羰基碳，或因對稱性使其不具手性，則不計入。

解題方法

本題必須先取得題目所稱的「following compound」結構圖，再逐一檢查所有可能的 $\mathrm{sp^3}$ 碳原子：

1. 排除 $\mathrm{sp^2}$ 碳，例如雙鍵碳與羰基碳。
2. 排除 $\mathrm{sp}$ 碳，例如三鍵碳。
3. 檢查每個 $\mathrm{sp^3}$ 碳所連接的四個取代基是否全部不同。
4. 對環狀化合物，環的順、逆兩條路徑需視為兩個不同取代基時，該碳才可能是手性中心。
5. 將符合條件的中心數目加總，再與選項比較。

本題考查分子間作用力 (intermolecular forces) 的種類及其在特定分子中的應用。
分子間作用力是指作用在不同分子之間的吸引力。主要的分子間作用力包括：

1. 離子鍵 (Ionic bonds)：存在於離子化合物之間。
2. 氫鍵 (Hydrogen bonding)：當氫原子與電負度極大的原子 (如 O, N, F) 相連，且該氫原子又與另一個電負度極大的原子形成吸引力時產生。這是最強的分子間作用力。
3. 偶極-偶極作用 (Dipole-dipole forces)：存在於極性分子之間。極性分子具有永久偶極矩，正負電荷中心不重合。
4. 倫敦分散力 (London dispersion forces)：也稱為分散力或誘發偶極力。存在於所有分子之間，是暫時性的偶極作用，由電子雲的瞬間波動引起。它在非極性分子中是唯一的分子間作用力，在極性分子中也存在，但通常較弱。

我們來分析 pentane (C5H12) 的分子結構和性質：

• 化學式：C5H12。
• 結構：Pentane 是一個烷烴 (alkane)，其分子結構是碳鏈。最常見的異構物是正戊烷 (n-pentane)，其結構為 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3。
• 鍵的極性：碳-碳鍵 (C-C) 是非極性的。碳-氫鍵 (C-H) 的電負度差異很小 (C 約 2.55, H 約 2.20)，因此 C-H 鍵被認為是弱極性或近乎非極性的。
• 分子極性：由於 C-H 鍵的極性很弱，且分子結構對稱 (例如正戊烷是直線鏈)，因此整個 pentane 分子是非極性分子。

本題考查氧化數 (oxidation number) 的計算。
氧化數是藉由一套規則來分配給原子的一種假設電荷，用於追蹤氧化還原反應中的電子轉移。

計算 H3PO4 (磷酸) 中磷 (P) 的氧化數時，我們需要遵循以下規則：

1. 氫 (H) 的氧化數：通常為 +1，除非與金屬形成氫化物 (此處 H 連接 P 和 O，所以是 +1)。
2. 氧 (O) 的氧化數：通常為 -2，除非在過氧化物 (如 H2O2, 則為 -1) 或超氧化物中。在此處 O 是與 P 和 H 相連，故為 -2。
3. 分子的總氧化數：一個電中性分子的所有原子氧化數總和為 0。

本題考查分子形狀 (molecular shape) 的預測，通常使用價層電子對互斥理論 (VSEPR theory)。
要確定 XeF4 (四氟化氙) 的分子形狀，我們需要先確定其中心原子 (Xe) 的價電子數、鍵結電子對和孤對電子。

1. 確定中心原子：Xe (氙) 是中心原子。
2. 計算價電子數：
   • Xe 屬於第 18 族 (惰性氣體)，有 8 個價電子。
   • F (氟) 屬於第 17 族 (鹵素)，每個 F 有 7 個價電子。
   • XeF4 中有 4 個 F 原子，所以來自 F 的價電子總數為 $4 \times 7 = 28$ 個。
   • Xe 原子提供的價電子數為 8 個。
   • 總價電子數 = $8 + 28 = 36$ 個。
3. 確定鍵結電子對和孤對電子：
   • Xe 與 4 個 F 原子形成 4 個單鍵，共用 $4 \times 2 = 8$ 個電子，即 4 個鍵結電子對。
   • 剩餘電子數 = $36 - 8 = 28$ 個電子。
   • 這些剩餘電子作為孤對電子 (lone pairs) 分配給周圍的原子。每個 F 原子需要 3 對孤對電子來完成八隅體規則，總共 $4 \times 3 = 12$ 對電子，即 $12 \times 2 = 24$ 個電子。
   • 分配給 F 原子的孤對電子後，剩餘的電子數 = $28 - 24 = 4$ 個電子。

本題考查原子軌域 (atomic orbital) 中能容納的最大電子數。
原子軌域是原子中電子可能存在的空間區域，每個軌域最多只能容納兩個自旋相反的電子 (包立不相容原理)。
不同類型的原子軌域 (s, p, d, f) 的數量和能量不同。

• s 軌域：每種能量層級 (n=1, 2, 3...) 只有 1 個 s 軌域。
  • 1 個 s 軌域最多可容納 $1 \times 2 = 2$ 個電子。
• p 軌域：每種能量層級 (n=2, 3, 4...) 有 3 個 p 軌域 (px, py, pz)。
  • 3 個 p 軌域最多可容納 $3 \times 2 = 6$ 個電子。

核心觀念

緩衝溶液由弱酸及其共軛鹼，或弱鹼及其共軛酸所組成，能抵抗少量酸、鹼加入所造成的 pH 變化。

以弱酸緩衝系統為例：

其 pH 可由 Henderson–Hasselbalch 方程式表示：

加入少量酸時，$\mathrm{A^-}$ 消耗 $\mathrm{H^+}$；加入少量鹼時，$\mathrm{HA}$ 中和 $\mathrm{OH^-}$，因此 pH 只會小幅變化。但緩衝能力有限，加入過量酸、鹼後，pH 仍會顯著改變。

解題方法

本題逐一檢查各敘述是否符合緩衝溶液的定義與特性。判斷重點是：

1. 緩衝溶液具有共離子效應。
2. 緩衝溶液只能抵抗「少量」酸、鹼造成的 pH 變化。
3. 緩衝溶液由弱酸／共軛鹼或弱鹼／共軛酸組成。
4. 血液含有多組緩衝系統。

選項分析

(A) 正確

緩衝溶液含有弱酸 $\mathrm{HA}$ 與其共軛鹼 $\mathrm{A^-}$。由於溶液中已存在大量 $\mathrm{A^-}$，會抑制弱酸的電離：

本題考查理想氣體定律 (Ideal Gas Law) 中壓力 (Pressure, P)、體積 (Volume, V) 和溫度 (Temperature, T) 之間的關係。
理想氣體定律的數學表達式為：
$PV = nRT$
其中：

• $P$ 是壓力。
• $V$ 是體積。
• $n$ 是氣體莫耳數。
• $R$ 是理想氣體常數。
• $T$ 是絕對溫度。

題目中提到：

1. 理想氣體定律：適用於此氣體。
2. 溫度恆定：$T$ 是常數。
3. 莫耳數恆定：氣體的量沒有改變，所以 $n$ 是常數。
4. 體積減半：新的體積 $V'$ 是原來體積 $V$ 的一半，即 $V' = V/2$。

由於 $n$, $R$, $T$ 都是常數，我們可以將理想氣體定律重新整理為：
$\frac{PV}{nRT} = 1$
$\frac{PV}{T} = nR = \text{常數}$
對於一個給定的氣體樣本，在溫度恆定的情況下，$n$ 和 $T$ 都是常數，因此 $nR/T$ 也是常數。
我們可以寫出：
$PV = \text{常數}$
這實際上是波以耳定律 (Boyle's Law) 的數學表達式，它描述了恆溫下氣體的壓力與體積成反比。
$P_1V_1 = P_2V_2$

本題考查莫耳數 (mole) 和亞佛加厥常數 (Avogadro's number) 在計算原子數時的應用。
亞佛加厥常數 $N_A$ 的值約為 $6.022 \times 10^{23}$ 個/莫耳。它表示一莫耳的任何物質含有 $6.022 \times 10^{23}$ 個基本粒子 (原子、分子、離子等)。

題目給定：

• 物質：C6H12O6 (葡萄糖)
• 莫耳數：0.080 mol

首先，我們需要確定 1 個 C6H12O6 分子中含有多少個碳原子。
從分子式 C6H12O6 可以看出，1 個葡萄糖分子含有 6 個碳原子 (C)。

接下來，我們計算 0.080 mol 的 C6H12O6 中有多少個 C6H12O6 分子。
$\text{分子數} = (\text{莫耳數}) \times N_A$
$\text{分子數} = 0.080 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ 分子/mol}$
$\text{分子數} \approx 0.48176 \times 10^{23} \text{ 分子}$

核心觀念

氮原子的原子序為 $7$，表示中性氮原子具有 $7$ 個電子。電子組態須依照下列原則填入軌域：

• 構造原理：電子優先填入能量較低的軌域，順序為 $1s \rightarrow 2s \rightarrow 2p$。
• 包立不相容原理：每個軌域最多容納 $2$ 個電子，且自旋方向相反。
• 洪德規則：電子填入同能量的 $p$ 軌域時，會先各自單獨填入，再成對。

各副層的最大容納電子數為：

解題方法

氮原子共有 $7$ 個電子，依能量由低至高填入：

1. $1s$ 軌域填入 $2$ 個電子：

   $$1s^2$$

2. $2s$ 軌域填入 $2$ 個電子：

   $$2s^2$$

3. 剩餘 $3$ 個電子填入 $2p$ 副層：

   $$2p^3$$

因此氮原子的基態電子組態為：

電子總數驗算如下：

$2p$ 副層包含三個等能量的軌域，依洪德規則排列為：

本題考查酸鹼指示劑 (acid-base indicator) 的性質，特別是石蕊試紙 (litmus) 在不同 pH 值下的顏色變化。
石蕊試紙是一種常見的酸鹼指示劑：

• 在酸性溶液 (pH < 7) 中，石蕊試紙呈現紅色。
• 在鹼性溶液 (pH > 7) 中，石蕊試紙呈現藍色。
• 在中性溶液 (pH = 7) 中，石蕊試紙呈現紫色。

題目要求找出哪種物質加入石蕊試紙後會使其變藍，這意味著該物質會使溶液呈現鹼性 (pH > 7)。我們需要判斷哪種物質的水溶液是鹼性的。

我們來分析各選項的性質：

(A) Cl2 (氯氣)

• 氯氣溶於水會發生反應：$Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HOCl$。
• HCl (鹽酸) 是強酸，HOCl (次氯酸) 是弱酸。
• 因此，氯氣的水溶液是酸性的，會使石蕊試紙變紅。

本題考查狀態函數 (state function) 和路徑函數 (path function) 的概念。

• 狀態函數 (State Function)：一個物理量，其值僅取決於系統的當前狀態，而與系統如何從一個狀態轉移到另一個狀態的路徑無關。例如，壓力 (P)、體積 (V)、溫度 (T)、內能 (U)、焓 (H)、熵 (S)、吉布斯自由能 (G) 等。
• 路徑函數 (Path Function)：一個物理量，其值取決於系統狀態變化的過程或路徑。例如，功 (Work, W) 和熱 (Heat, Q)。

我們來分析各選項：

(A) Work (功)：功是能量轉移的一種形式，它取決於系統狀態變化的路徑。例如，在絕熱過程中，功的改變可能與非絕熱過程不同。因此，功是路徑函數。
(B) Heat (熱)：熱也是能量轉移的一種形式，它同樣取決於系統狀態變化的路徑。例如，在定容加熱和定壓加熱過程中，加入的熱量不同。因此，熱是路徑函數。
(C) Enthalpy (焓)：焓 (H) 的定義是 $H = U + PV$，其中 U 是內能，P 是壓力，V 是體積。

本題考查熵變 ($\Delta S$) 的計算，特別是環境的熵變 ($\Delta S_{\text{surr}}$)。
熵變的定義是：
$\Delta S = \frac{q_{\text{rev}}}{T}$
其中：

• $q_{\text{rev}}$ 是系統在可逆過程中吸收或放出的熱量。
• $T$ 是系統的絕對溫度。

題目給定：

• 系統發生了一個狀態變化。
• 系統吸收了 5.8 kJ 的熱量，並將這些熱量轉移給了周圍環境。
  • 這意味著系統放熱，周圍環境吸熱。
  • 所以，系統的熱量變化 $q_{\text{sys}} = -5.8$ kJ。
  • 周圍環境吸收的熱量 $q_{\text{surr}} = +5.8$ kJ。
• 過程發生在恆定壓力下，這表明我們可以將熱量變化視為焓變 $\Delta H$。
• 溫度 $T = 290$ K。

我們需要計算周圍環境的熵變 ($\Delta S_{\text{surr}}$)。
周圍環境吸收的熱量是 $q_{\text{surr}} = +5.8$ kJ。
由於這個過程是狀態變化，並且發生在恆定溫度下，我們可以將其視為一個可逆過程來計算熵變。

本題考查離子交換樹脂 (ion exchange resins) 的性質。離子交換樹脂是具有不溶性高分子骨架的材料，其上帶有可移動的離子，這些離子可以與溶液中的其他離子進行交換。

我們來逐一分析各個敘述：

(A) They can be classified into cation exchange resins and anion exchange resins.

• 正確。根據其交換的離子類型，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂 (cation exchange resins) 和陰離子交換樹脂 (anion exchange resins)。
  • 陽離子交換樹脂帶有負電荷的固定基團，可以交換溶液中的陽離子 (正離子)。
  • 陰離子交換樹脂帶有正電荷的固定基團，可以交換溶液中的陰離子 (負離子)。

(B) The exchangeable functional groups of cation exchange resins carry a negative charge.

• 正確。陽離子交換樹脂的骨架上帶有固定的負電荷基團，例如磺酸基 (-SO3-) 或羧酸基 (-COO-)。這些負電荷基團吸引並交換溶液中的陽離子。例如，樹脂上的 -SO3- Na+ 可以與溶液中的 Ca2+ 發生離子交換。

核心觀念

本題考查醇類的系統命名與分子式判讀。

醇類命名時，須先：

1. 找出含有羥基（$-OH$）的最長碳鏈。
2. 依碳原子數決定母體名稱。
3. 將羥基所在位置納入命名。

碳鏈中碳原子數與英文名稱如下：

解題方法

題目給出的結構式為：

逐一計算碳原子：

共有 $4$ 個碳原子，因此母體名稱為 butanol。

羥基位於碳鏈末端，若從靠近羥基的一端編號，羥基位於第 $1$ 碳，因此完整系統命名為 butan-1-ol，亦可寫作 1-butanol。題目選項採用簡化名稱，因此選擇 butanol。

選項分析

本題要求寫出指定官能基或有機化合物的結構式。

(A) Aldehydes (醛類)
醛類的結構特徵是含有醛基 (-CHO)。醛基由一個羰基 (C=O) 和一個氫原子組成，羰基的碳原子再連接一個烴基 (R)。
結構式：

    O
   //
- C - H

或者寫成 -CHO。
例如，甲醛 (formaldehyde) 的結構是 HCHO。

(B) Amide (醯胺)
醯胺類的結構特徵是含有醯胺基 (-CONH2, -CONHR, 或 -CONR2)。醯胺基由一個羰基 (C=O) 連接一個氮原子組成。
結構式：

    O
   //
- C - N <

其中 N 上可以連接 H, H (伯醯胺, RCONH2)，H, R (仲醯胺, RCONHR')，或 R, R' (叔醯胺, RCONR'R'')。
例如，乙醯胺 (acetamide) 的結構是 CH3CONH2。

(C) Ethanol (乙醇)
乙醇是一個含有兩個碳原子的醇。其結構式為 CH3CH2OH。
結構式：

  H   H
  |   |
H-C - C - O - H
  |   |
  H   H

或簡寫為 CH3CH2OH。

本題要求使用氧化數法 (oxidation state method) 平衡一個酸性條件下的氧化還原反應方程式。

反應方程式為：
$MnO_4^-(aq) + Fe^{2+}(aq) \rightarrow Mn^{2+}(aq) + Fe^{3+}(aq)$

步驟 1：確定氧化數並劃分半反應。

首先，確定反應物和產物中涉及元素的氧化數：

• $MnO_4^-$：
  • O 的氧化數通常為 -2。
  • 設 Mn 的氧化數為 x。
  • 總氧化數為 -1。
  • $x + 4(-2) = -1 \Rightarrow x - 8 = -1 \Rightarrow x = +7$。
  • 所以，Mn 在 $MnO_4^-$ 中的氧化數是 +7。
• $Fe^{2+}$：離子的氧化數等於其電荷，所以 Fe 的氧化數是 +2。
• $Mn^{2+}$：離子的氧化數等於其電荷，所以 Mn 的氧化數是 +2。
• $Fe^{3+}$：離子的氧化數等於其電荷，所以 Fe 的氧化數是 +3。

從氧化數的變化可以看出：

• Mn 的氧化數從 +7 變為 +2，發生了還原 (獲得電子)。
• Fe 的氧化數從 +2 變為 +3，發生了氧化 (失去電子)。

劃分半反應：

• 還原半反應：$MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}$
• 氧化半反應：$Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+}$

步驟 2：平衡每個半反應中的原子。

• 還原半反應：$MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}$

  • Mn 原子已經平衡 (兩邊各 1 個)。
  • 平衡 O 原子：在酸性條件下，用 $H_2O$ 來平衡 O 原子。
    $MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$
  • 平衡 H 原子：在酸性條件下，用 $H^+$ 來平衡 H 原子。
    $MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$

• 氧化半反應：$Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+}$

  • Fe 原子已經平衡。
  • 沒有 O 或 H 原子需要平衡。

步驟 3：平衡每個半反應中的電荷。

• 還原半反應：$MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$
  • 左邊總電荷：$(-1) + 8(+1) = +7$。
  • 右邊總電荷：$(+2) + 4(0) = +2$。
  • 為了平衡電荷，需要在左邊加入電子 (e⁻)。

本題考查如何配製特定濃度和體積的溶液，需要計算所需溶質的質量。

目標：配製 50 mL (0.050 L) 的 0.150 M NaCl 水溶液。

步驟 1：計算所需 NaCl 的莫耳數。
莫耳濃度 (M) 的定義是：
$M = \frac{\text{溶質莫耳數 (mol)}}{\text{溶液體積 (L)}}$
我們可以重新整理這個公式來計算莫耳數：
$\text{溶質莫耳數} = M \times \text{溶液體積 (L)}$
代入給定的數值：
$\text{NaCl 莫耳數} = 0.150 \text{ mol/L} \times 0.050 \text{ L}$
$\text{NaCl 莫耳數} = 0.0075 \text{ mol}$

步驟 2：計算所需 NaCl 的質量。
我們需要知道 NaCl 的莫耳質量 (molar mass) 來將莫耳數轉換為質量。
題目給定了 Na 和 Cl 的原子量：

• Na 的原子量 = 22.99 g/mol
• Cl 的原子量 = 35.45 g/mol
  NaCl 的莫耳質量 = Na 的莫耳質量 + Cl 的莫耳質量
  $\text{NaCl 莫耳質量} = 22.99 \text{ g/mol} + 35.45 \text{ g/mol} = 58.44 \text{ g/mol}$
  現在，計算所需 NaCl 的質量：
  $\text{質量} = (\text{莫耳數}) \times (\text{莫耳質量})$
  $\text{NaCl 質量} = 0.0075 \text{ mol} \times 58.44 \text{ g/mol}$
  $\text{NaCl 質量} = 0.4383 \text{ g}$

步驟 3：詳細描述配製過程。

1. 稱量 NaCl：使用精確的分析天平，準確稱量 0.4383 克固體 NaCl。