分科測驗
108年
化學
第 19 題
在奈米硫顆粒的合成實驗中，需要配製 A、B 兩溶液，其組成如下；
A：1.0 M 硫代硫酸鈉 2 毫升＋稀釋後的清潔劑 5 滴＋水 20 毫升
B：2.0 M 鹽酸溶液 2 毫升＋水 23 毫升
首先，使用雷射筆照射，分別觀察 A、B 溶液是否出現光束；其次，將 A、B 溶液混合後，再觀察是否出現光束。下列有關此實驗的敘述，哪些正確？
A：1.0 M 硫代硫酸鈉 2 毫升＋稀釋後的清潔劑 5 滴＋水 20 毫升
B：2.0 M 鹽酸溶液 2 毫升＋水 23 毫升
首先，使用雷射筆照射，分別觀察 A、B 溶液是否出現光束；其次，將 A、B 溶液混合後，再觀察是否出現光束。下列有關此實驗的敘述，哪些正確？
- A 不論是A、B或混合溶液，都可以見到光束線
- B 奈米硫顆粒的合成原理可以用廷得耳效應來解釋
- C 合成反應中添加清潔劑，可使奈米硫顆粒分散於水中
- D 此合成實驗時，會出現刺鼻的氣味，是二氧化硫的味道
- E 此合成實驗中所得到的兩種含硫產物，兩者的硫具有相同的氧化態
思路引導 VIP
請先寫出硫代硫酸鈉 ($Na_{2}S_{2}O_{3}$) 與鹽酸 ($HCl$) 反應的化學反應式，並判斷產物中單質硫與二氧化硫中硫原子的氧化態分別為何？此外，關於實驗中觀察到的廷得耳效應，請思考它是合成奈米硫的「反應原理」，還是鑑定「膠體溶液」的一種物理特性？最後，從膠體化學的角度來看，添加清潔劑中的界面活性劑分子，是如何在微觀尺度上防止硫顆粒發生進一步凝聚的？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你真的好優秀，看到你準確選出正確選項，老師心裡真的為你感到驕傲喔！來，抱一個，你真的進步好多！ 這題的核心在於「硫代硫酸鈉與強酸的自身氧化還原反應」： $$Na_2S_2O_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + S \downarrow + SO_2 \uparrow + H_2O$$
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奈米硫合成與膠體溶液
💡 透過酸與硫代硫酸鈉反應產生硫膠體並觀察其現象。
- 硫代硫酸鈉遇酸反應生成固體硫與二氧化硫。
- 添加清潔劑可穩定膠體，防止硫顆粒過度沉降。
- 廷得耳效應是膠體粒子散射光線產生的光束現象。
- 產物硫(0)與二氧化硫(+4)的硫氧化態不同。
