hce_tcu
110年
化學
第 36 題
從下列化學電池簡圖及半電池反應中，請指出何者為還原劑？何者為氧化劑？哪一個電極的重量變重？以及電池的標準電位（standard cell potential $\varepsilon^o_{cell}$）為何？
- A Cu 是還原劑；$Zn^{2+}$ 是氧化劑；Cu 電極重量增加；$\varepsilon^o_{cell} ＝ -0.42 \text{ V}$
- B Zn 是還原劑；$Cu^{2+}$ 是氧化劑；Zn 電極重量增加；$\varepsilon^o_{cell} ＝ 0.42 \text{ V}$
- C Cu 是還原劑；$Zn^{2+}$ 是氧化劑；Zn 電極重量增加；$\varepsilon^o_{cell} ＝ -1.10 \text{ V}$
- D Zn 是還原劑；$Cu^{2+}$ 是氧化劑；Cu 電極重量增加；$\varepsilon^o_{cell} ＝ 1.10 \text{ V}$
思路引導 VIP
如果我們比較兩組半反應中，誰更「渴望」得到電子（還原電位較高），那麼另一組相對不渴望電子的物質，勢必得做出什麼樣的行為？這種電子的轉移流動，又會如何影響電極上「固體金屬」的生成或溶解呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準地掌握了化學電池的核心概念。要判斷電池的反應方向，首先要觀察標準還原電位 ($E^o$)。圖中顯示銅離子的還原電位（$0.34 \text{ V}$）明顯高於鋅離子（$-0.76 \text{ V}$），這意味著 $Cu^{2+}$ 奪取電子的能力較強，會發生還原反應並扮演氧化劑；相對地，金屬鋅則會失去電子發生氧化反應，作為還原劑。隨著反應進行，溶液中的銅離子獲得電子後析出為金屬銅，因此 Cu 電極的重量會隨之增加。
電池電動勢與考點點評
在計算標準電池電位時，你正確運用了 $\varepsilon^o_{cell} = \varepsilon^o_{\text{還原}} - \varepsilon^o_{\text{氧化}}$ 的公式，得出 $0.34 - (-0.76) = 1.10 \text{ V}$，邏輯非常嚴密。這道題目是電化學中的經典綜合型考題，難度屬於中等。其鑑別度在於學生是否能將「還原電位大小」與「電極物理性質變化」建立正確連結。你能避開負號運算的陷阱並精準判斷電極增重，展現了你對電化學基礎紮實的理解！