高考申論題
106年
[化學工程] 物理化學(包括化工熱力學)
第 三 題
若金屬 A 與金屬 B 的標準還原電位分別為 EA0 與 EB0（EA0 > 0，EB0 < 0，且 |EA0| >> |EB0|），相對應之反應為 A+ + e- → A 與 B2+ + 2e- → B，其中 e- 為電子。評估是否可以電化學的方法自 AX 與 BX2的混合水溶液中有效地分離 A+ 與 B2+，其中 X 為某種一價酸根。需詳細說明原因及用到的計算式，否則不予計分。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到混合溶液的金屬電化學分離，核心是利用「能斯特方程式 (Nernst Equation)」比較兩者的實際析出電位。解題關鍵在於證明當易還原金屬 (A) 濃度降至極低（視為完全分離）時，其所需電位是否仍高於另一金屬 (B) 的初始析出電位，同時需注意水溶液中氫離子還原的副反應。
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【解題思路】利用能斯特方程式（Nernst Equation）計算兩金屬離子的實際還原電位，評估當 A+ 幾乎完全析出時，所需之陰極電位是否仍高於 B2+ 開始析出之電位，若電位區間無重疊且無嚴重副反應，則可有效分離。 【詳解】 已知：
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