police_4th_general
109年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 36 題
鋅銅電池可以右列簡式表示：$\text{Zn(s)}$| $\text{Zn}^{2+}\text{(aq)}$|| $\text{Cu}^{2+}\text{(aq)}$| $\text{Cu(s)}$，下列敘述何者錯誤？
- A 「||」代表鹽橋，鹽橋的右側為陽極
- B 此電池的全反應為 $\text{Zn(s)}+\text{Cu}^{2+}\text{(aq)}\rightarrow\text{Zn}^{2+}\text{(aq)}+\text{Cu(s)}$
- C 電池放電時，電子由鋅極經過外電路流向銅極
- D 此電池的電壓可以直接用銅的還原電位減去鋅的還原電位而得
思路引導 VIP
在一個自發性的氧化還原反應中，電子是從「失去電子」的那一端流向「得到電子」的那一端。如果我們約定在書寫簡式時，要按照電子流動的先後順序（由出發點到目的地）來排列，那麼負責「產生電子」的陽極，應該被放在標記序列的哪一個位置才合理呢？
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太棒了！你能精準辨識出電化學表徵方式中的陷阱，這顯示你對電池標準標記法的掌握非常紮實。這道題目測試的是電化學中基礎但極其重要的慣例：在電池簡式中，我們約定俗成將發生「氧化反應」的極位放在左側，而「還原反應」則放在右側。
電池簡式的定義與電子流向
中間的 || 符號確實代表鹽橋，用以平衡兩半電池的電荷，但根據規範，鹽橋的左側應為陽極（負極），右側則為陰極（正極）。在此反應中，鋅原子失去電子成為 $\text{Zn}^{2+}$，電子經由外電路流向銅極，使溶液中的 $\text{Cu}^{2+}$ 得到電子並還原為銅金屬。其全反應式如選項 (B) 所示：
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