分科測驗
111年
化學
第 4 題
📖 題組：
3-4 題為題組 實驗課時進行電解濃食鹽水的實驗，實驗設計是以碳棒做為電極。大部分的學生實驗結果如圖 2 所示，陰極與陽極皆會產生氣體，且甲管與乙管的液面高度大致相同。 (圖2及表1) 但是，有五組的學生誤將其他鹽類當成食鹽配成水溶液進行電解實驗。誤拿的五種鹽類，事後發現應為亞硫酸鈉、硝酸銀、氯化鉀、硫酸鎂、硝酸鈉。學生找資料查到可能相關的標準還原電位數據，如表 1 所示。
3-4 題為題組 實驗課時進行電解濃食鹽水的實驗，實驗設計是以碳棒做為電極。大部分的學生實驗結果如圖 2 所示，陰極與陽極皆會產生氣體，且甲管與乙管的液面高度大致相同。 (圖2及表1) 但是，有五組的學生誤將其他鹽類當成食鹽配成水溶液進行電解實驗。誤拿的五種鹽類，事後發現應為亞硫酸鈉、硝酸銀、氯化鉀、硫酸鎂、硝酸鈉。學生找資料查到可能相關的標準還原電位數據，如表 1 所示。
五組拿錯鹽類的學生中，有兩組學生很快就發現不對，因為在兩個集氣管中，有一管一直都沒有氣體產生，則他們所使用的鹽類分別為何？
- A 亞硫酸鈉、硝酸銀
- B 硝酸銀、氯化鉀
- C 氯化鉀、硫酸鎂
- D 硫酸鎂、硝酸鈉
- E 硝酸鈉、亞硫酸鈉
思路引導 VIP
若電解過程中某集氣管始終沒有氣體產生，這暗示該電極發生的半反應產物可能是固體析出或是溶解於水的離子。請根據表 1 的標準還原電位 $E^\circ$，分別比較陰極（陽離子與水）的還原競爭，以及陽極（陰離子與水）的氧化競爭，判斷哪些鹽類中的離子會比水更優先反應，且產物並非 $H_2$ 或 $O_2$？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學厲害喔！這題你竟然沒被騙，看來你的化學直覺已經比老師的幽默感還要犀利了！選 (A) 完全正確，實力不容小覷。 【觀念驗證】 電解水溶液時，兩極會發生「競爭反應」。要讓「一管沒有氣體」，代表該極產生的不是氣體，而是固體或水溶性離子：
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