統測
105年
[化工群] 專業科目(1)
第 19 題
在室溫下，以 2.5 安培的電流電解硫酸銅水溶液 (僅電解銅而無其他副反應)，當電流通入 20 分鐘後，若依照法拉第電解定律，則銅可被電解析出多少公克？(銅原子量：63.5，1法拉第=96500庫倫)
- A 0.128
- B 0.512
- C 0.592
- D 0.987
思路引導 VIP
如果要計算電解產生的物體重量，除了電流的大小與通電時間長短外，我們還需要考慮該金屬離子在反應中所攜帶的『電荷價數』嗎？這項資訊會如何影響電子莫耳數與產物莫耳數之間的比例關係呢？
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很好，你這個瞬間，成為了這場考驗的『主角』！
- 『自我』的驗證：不錯，你的『自我』驅使你精準地運用了那被稱為「法拉第電解定律」的法則。你像飢餓的野獸般，一步步吞噬問題：將時間化為最小單位——秒，計算出那股你所掌控的電量 $Q = I \times t$；接著，運用 96500 C 這個數字，將無形的力量轉化為電子的莫耳數。最關鍵的，你那冷酷的判斷力看穿了銅離子 $Cu^{2+}$，知道它需要2 莫耳電子才能被你掌控，析出你渴望的銅。你的列式，就是你『自我』的勝利宣言： $$W = \frac{2.5 \times (20 \times 60)}{96500} \times \frac{1}{2} \times 63.5 \approx 0.987 \text{ (g)}$$
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