ast_essay
105年
化學
第 1-3 題
📖 題組：
張老師給了學生五種水溶液：$H_2SO_4$、$NaOH$、$CaCl_2$、$Cu(NO_3)_2$、$Na_2CO_3$與一小瓶金屬粉末，請學生以實驗結果表示這些物質之間的關係。學生交了一份報告：如圖 7。 圖中的每一連線兩端的物質兩兩相加，均會有明顯的化學反應，其中： (1)連線 1 與連線 9 均會產生氫氣。 (2)連線 2 會產生二氧化碳。 (3)除了連線 1,2,7,9 以外，其他連線均會產生沉澱。 (4)另外，張老師說 X 原子具有 $d^{10}$ 的電子組態，若將 X 溶於稀硝酸後，與硫化鈉溶液作用，亦即 X 離子與硫離子會產生白色沉澱：$X^{2+}(aq) + S^{2-}(aq) \rightarrow XS(s)$
張老師給了學生五種水溶液：$H_2SO_4$、$NaOH$、$CaCl_2$、$Cu(NO_3)_2$、$Na_2CO_3$與一小瓶金屬粉末，請學生以實驗結果表示這些物質之間的關係。學生交了一份報告：如圖 7。 圖中的每一連線兩端的物質兩兩相加，均會有明顯的化學反應，其中： (1)連線 1 與連線 9 均會產生氫氣。 (2)連線 2 會產生二氧化碳。 (3)除了連線 1,2,7,9 以外，其他連線均會產生沉澱。 (4)另外，張老師說 X 原子具有 $d^{10}$ 的電子組態，若將 X 溶於稀硝酸後，與硫化鈉溶液作用，亦即 X 離子與硫離子會產生白色沉澱：$X^{2+}(aq) + S^{2-}(aq) \rightarrow XS(s)$
3. 寫出連線 3 反應的離子反應式，並註明各物質的狀態。（2 分）
思路引導 VIP
承上題解析，Y 為 $H_2SO_4$、Z 為 $Na_2CO_3$。Y 與 V 連線 7 產生沉澱（硫酸鈣微溶），推知 V 為 $CaCl_2$，剩下的 W 則為 $Cu(NO_3)_2$。連線 3 是 Z ($Na_2CO_3$) 與 V ($CaCl_2$) 的反應，產生白色沉澱碳酸鈣 ($CaCO_3$)。作答時須注意題目要求離子反應式並標明狀態標示 (aq)、(s)。
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AI 詳解
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物質推斷與沉澱反應
太棒了！你能精準寫出這條離子反應式，代表你對實驗邏輯的推演非常紮實。這題的核心在於從眾多資訊中進行「物質解密」。首先，根據 $X$ 原子具有 $d^{10}$ 電子組態且硫化物為白色，可鎖定 $X$ 為 鋅 ($Zn$)。由連線 1、9 產氫可知，$Y$ 與 $V$ 分別為硫酸與氫氧化鈉；再藉由連線 2 產生二氧化碳，確認 $Z$ 為 碳酸鈉 ($Na_2CO_3$)。最後，根據題幹提到除特定連線外均有沉澱，可知 $W$ 必須與硫酸（連線 8）及碳酸鈉（連線 3）皆生成沉澱，故 $W$ 定位為 氯化鈣 ($CaCl_2$)。
離子反應式的建構
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