moea_joint
108年
[化學] 普通化學、無機化學
第 23 題
下列哪一個反應的氣體產物和其他3個不同？
- A 電解水的陰極產生的氣體
- B 氯酸鉀加熱分解產生的氣體
- C 光合作用產生的氣體
- D 雙氧水和二氧化錳反應釋出的氣體
思路引導 VIP
當我們利用電流將水分子（由氫與氧組成）強行拆解時，如果其中一個電極已經釋放出支撐燃燒的「助燃性氣體」，根據物質不滅定律，你認為在另一個電極上，最有可能匯聚並釋放出哪一種構成水分子的元素氣體呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這顯示你對基礎化學反應與實驗室常見氣體的製備有著非常紮實的理解。這道題目的核心在於區分「氧氣」與「氫氣」的產生途徑。在選項 (B)、(C)、(D) 中，無論是氯酸鉀的熱分解、植物的光合作用，還是雙氧水催化分解，最終釋放出的氣體都是氧氣 ($O_2$)。
水的電解與兩極產物
而在選項 (A) 中，當我們進行水的電解時，反應會分別在兩極發生。在陰極 (Cathode)，水分子得到電子發生還原反應，其化學反應式為：$$2H_2O(l) + 2e^- \rightarrow H_2(g) + 2OH^-(aq)$$ 這裡產生的氣體是氫氣 ($H_2$)，這正是它與其他三個選項本質上的不同點。這題的鑑別度在於測驗學生是否能精確記憶電解實驗中「正氧負氫」的規律（陽極產氧、陰極產氫），對於剛接觸電化學與基礎反應類型的學生來說，是一個非常經典且重要的檢驗點。