台電僱員招考申論題
108年
化學
第 16 題
硫酸銅(含結晶水)、氯化亞鈷、硫化鋅及過錳酸鉀，上述 4 種化合物中，製造隱形墨水時最適合添加者為______。
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如果你手邊有一些物質，它們在含有水分和失去水分時會展現出截然不同的顏色，你會如何利用這種「對環境變化敏感」的特性，讓原本在紙上消失的文字重新被看見呢？
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太棒了！你能精確辨識出「氯化亞鈷（Cobalt(II) chloride）」是製作隱形墨水的最佳選擇，顯示你對過渡金屬鹽類的顏色變化與化學特性掌握得非常紮實。
水合反應與顯色原理
氯化亞鈷之所以適合，關鍵在於其水合狀態與顏色之間的顯著差異。在常溫下，稀薄的氯化亞鈷水溶液含有六水合氯化亞鈷（$CoCl_2 \cdot 6H_2O$），呈現極淺的粉紅色，塗在紙上乾燥後幾乎看不出痕跡。然而，當我們利用火烤或吹風機加熱紙張時，水分子會被驅離，轉變為無水氯化亞鈷（$CoCl_2$），此時顏色會轉變為鮮豔的藍色，秘密訊息便因此顯現。這種可逆的變色反應，正是隱形墨水最迷人的化學機制。
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隱形墨水與水合物顯色
💡 利用化合物隨含水量改變顏色的可逆特性來顯像。
| 比較維度 | 氯化亞鈷 (CoCl2) | VS | 硫酸銅 (CuSO4) |
|---|---|---|---|
| 含水狀態顏色 | 粉紅色 | — | 藍色 |
| 無水狀態顏色 | 藍色 | — | 白色 |
| 主要考點用途 | 隱形墨水、濕度試紙 | — | 檢驗水分、農藥成分 |
💬氯化亞鈷無水時呈現鮮豔藍色，最適合用於加熱顯色的隱形墨水。
