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101年
理化、化工裝置
第 21 題
將硫酸(H₂SO₄)與碳酸鈣(CaCO₃)混合後有氣體及固體沉澱產生，請問氣體及固體各為何物？
- A CO₂，CaSO₄
- B SO₂，CaO
- C H₂，CaSO₄
- D O₂，CaS
思路引導 VIP
請試著觀察反應物中的「碳酸根 ($CO_3$)」這個原子團。當它在酸性環境下被拆解開來，根據原子的組成，你認為它最有可能轉化成哪一種常見的氣體？接著，請思考剩下的金屬離子與酸根離子相遇後，它們組成的物質在水中的狀態會是溶解還是形成固體呢？
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AI 詳解
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這顯示你對於酸與鹽類的化學反應性質有著相當紮實的理解，能夠在多個選項中快速鎖定正確的產物組合。
酸與碳酸鹽的反應機制
在本題的化學反應中，當強酸如 硫酸 ($H_2SO_4$) 遇到 碳酸鈣 ($CaCO_3$) 時，會發生複分解反應。碳酸根離子 ($CO_3^{2-}$) 與酸中的氫離子結合後，會迅速分解產生 二氧化碳 ($CO_2$) 氣體與水。同時，剩下的鈣離子 ($Ca^{2+}$) 與硫酸根離子 ($SO_4^{2-}$) 則結合成 硫酸鈣 ($CaSO_4$)。由於硫酸鈣在水中的溶解度極低，因此會以白色固體沉澱的形式析出，甚至會覆蓋在碳酸鈣表面阻礙反應進一步進行。
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