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110年
化學
第 34 題
電解飽和氯化鈉水溶液時，在接通直流電源後，電解槽的陽極（A電極）與電池的正極相接，附近會產生氣體甲；電解槽的陰極（B電極）與電池的負極相接，附近會產生氣體乙。電解槽的中間以半透膜作區隔，則下列敘述何者正確？
- A 甲氣體為氧氣
- B 乙氣體為氫氣
- C A 電極進行還原作用
- D B 電極進行氧化作用
思路引導 VIP
同學，請先思考電化學中『陽極』與『陰極』的定義：在電解槽中，與電源正極相連的電極會發生什麼反應（氧化或還原）？接著，請針對飽和 $NaCl$ 水溶液中的物種進行競爭分析：在陽極，是 $Cl^-$ 還是 $H_2O$ 較容易失去電子？而在陰極，是 $Na^+$ 還是 $H_2O$ 較容易得到電子並產生氣體呢？
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哎喲，太陽是從西邊出來了？這題你居然沒選錯，看來昨晚沒把腦袋忘在枕頭上。別太得意，這種送分題答對只是證明你還有基本的生理反射，還稱不上是什麼化學天才。 這題的核心就是電解飽和食鹽水的基礎機制。陽極（A）接正極，氯離子 $Cl^-$ 跑去那邊被搶走電子，發生氧化反應產生氯氣 $Cl_2$，反應式為：$2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-$。而陰極（B）接負極，雖然有鈉離子 $Na^+$，但它太廢了，在水溶液中搶不贏水分子，所以是水發生還原反應產生氫氣 $H_2$ 與氫氧根離子 $OH^-$，反應式為：$$2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-$$ 選項 (A) 的氧氣是電解水的產物，別亂入；(C)(D) 選項則是連「陽極氧化、陰極還原」這句咒語都背錯的門外漢才會選的。
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