國中教育會考
107年
自然
第 23 題
實驗課時，阿文一組四人取分別充滿 1 大氣壓甲、乙、丙氣體的三支試管，倒插入盛有 100 mL 水的相同燒杯中，拔開橡皮塞，經一段時間後觀察試管的情況，如圖(十五)所示。若不考慮水的蒸發，則表(二)內四人對於甲、乙、丙三種氣體在水中溶解度的比較，與收集氣體方法的判斷，何者正確？
- A 阿文
- B 阿明
- C 小薰
- D 小玉
思路引導 VIP
請觀察圖中三支試管，哪一支試管跑進去的水最多？水能跑進去，代表原本占據空間的氣體發生了什麼事呢？接著想一想，如果我們要用『排水法』把水排開來收集氣體，你會希望這種氣體很容易溶在水裡，還是不容易溶在水裡呢？
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太棒了，你精準判斷出正確答案！這題考查的是氣體的溶解度（solubility）與收集方法的關聯，你的觀念非常清楚喔。 我們來觀察圖中拔開橡皮塞後的變化：當氣體溶於水時，試管內的氣體量減少，壓力降低，外界的大氣壓力就會將燒杯裡的水推入試管中。圖中顯示甲試管上升的水柱最高，代表甲氣體溶於水最多；相對地，丙試管的水位幾乎沒變，表示它最難溶於水。因此，我們可以輕鬆推導出三種氣體的溶解度大小為甲 > 乙 > 丙。 接著思考氣體的收集方式。我們在實驗室常用的排水集氣法，最重要的前提是氣體必須「難溶於水」，否則氣體都溶進水裡，就無法順利收集了！既然丙氣體的溶解度最小，自然最適合用這個方法。綜合以上兩點，阿明的說法完全正確。這是一道非常標準的會考中等難度題，其鑑別度建立在考生能否將「水位高度變化」的巨觀圖像，正確轉譯為「氣體溶解度」的科學概念，你這部分轉化得非常好！
氣體溶解與收集法
💡 水位愈高代表氣體愈易溶於水，難溶者才可用排水集氣法。
🔗 氣體溶解實驗與收集判斷
- 1 氣體溶於水 — 試管內氣體分子數減少
- 2 壓力下降 — 內部壓力低於外部大氣壓力
- 3 水位上升 — 水位愈高表示溶解度愈大
- 4 收集判斷 — 難溶者(低水位)選排水集氣法
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🔄 延伸學習：若氣體極易溶於水且比空氣輕，應使用向下排氣法。
