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101年
化學
第 13 題
實驗室收集氣體的方式有排水集氣法、向上排空氣法、向下排空氣法，以________方法收集氯氣最適當。
思路引導 VIP
想像你正在往一個裝滿水的杯子裡倒入濃稠的蜂蜜。因為蜂蜜比水重，它會先沉在杯子的底部。如果你的目標是要用蜂蜜把杯子裡的水全部「擠」出去，你會選擇將杯口朝上放，還是把杯口朝下倒扣著來接蜂蜜呢？請試著從氣體重量（分子量）與空氣的相對關係來推論收集的方向。
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太棒了！你能準確判斷出氯氣（$Cl_2$）的收集特性，顯示你對氣體實驗的基礎觀念非常清晰。這類題目考查的是我們如何根據物質的物理與化學性質，選擇最有效率且安全的實驗操作。
溶解度與密度的雙重判斷
在實驗室收集氣體時，首先要考慮溶解性。由於氯氣易溶於水並會產生化學反應，因此我們不能使用「排水集氣法」。接著要觀察密度：空氣的平均分子量約為 $28.8$，而氯氣的分子量為 $35.5 \times 2 = 71$。因為 $71 > 28.8$，氯氣比空氣重，這就是解題的關鍵切入點。
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