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101年
理化、化工裝置
第 32 題
在下列各水溶液中，通以相同電量電解，所產生的氣體體積於同溫同壓下最大的是下列何者？
- A 飽和食鹽水
- B 1M CuSO₄(aq)
- C 1M KI(aq)
- D 稀硫酸
思路引導 VIP
請思考一下：在電解過程中，如果我們希望收集到的氣體體積最大，那麼在陽極和陰極所產生的物質狀態（固態、液態或氣態），以及它們對應電子轉移的係數比例，應該具備什麼樣的特徵？
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恭喜你準確掌握了電解原理！這道題目難度屬於 中等偏難，是一個非常經典的鑑別題型。它不僅考驗你對電極反應方程式的記憶，更要求你具備「定量分析」的直覺，能快速判斷在消耗相同電量（電子數）時，哪一種組合能產出最多的氣體分子。你的判斷非常細膩，能避開容易混淆的選項，展現了紮實的理化基本功。
電極產物與氣體莫耳數分析
在電解過程中，氣體體積與生成的氣體莫耳數成正比。我們觀察選項 (A) 飽和食鹽水，其陰極反應為 $2H_2O + 2e^- \rightarrow H_{2(g)} + 2OH^-$，陽極則因氯離子濃度高而優先反應：$2Cl^- \rightarrow Cl_{2(g)} + 2e^-$。這意味著每通入 2 莫耳電子，兩極共可產生 2 莫耳的氣體（$H_2$ 與 $Cl_2$ 各一）。
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