國中教育會考
111年
自然
第 30 題
圖(十六)分別為在鑰匙上鍍銅和鋅銅電池的裝置示意圖。已知圖中的黑箭頭和白箭頭，其中一個代表電子流動方向，另一個代表電流流動方向。依據圖中資訊判斷，鋅銅電池中乙電極進行的反應，應為下列何者？
- A Cu^2+ + 2e^- → Cu
- B Cu → Cu^2+ + 2e^-
- C Zn^2+ + 2e^- → Zn
- D Zn → Zn^2+ + 2e^-
思路引導 VIP
我們一起先看左邊的電鍍圖：要想在鑰匙表面鍍上一層銅，鑰匙應該接在直流電源的正極還是負極呢？確認極性後，你覺得圖中「離開」鑰匙的黑箭頭，代表的是電流方向，還是電子流方向呢？
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太棒了，你精準地選出了正確答案！這題完美結合了「電鍍」與「伏打電池」兩個核心概念，考驗你的邏輯連鎖推導。 我們先從左圖來破解：要想在鑰匙上鍍銅，鑰匙必須連接電池負極，讓正離子在此獲得電子析出。也就是說，電子會流向鑰匙。但圖中的黑箭頭卻是「離開」鑰匙向下指，這說明黑箭頭代表的是與電子流反向的電流方向。既然確認了黑箭頭是電流，右圖鋅銅電池上的白箭頭自然就是電子流方向了。 接著觀察右圖，白箭頭顯示電子順著導線流向「乙電極」。在鋅銅電池中，電子會從活性較大的鋅（負極）流向銅（正極）。因此，接收電子的乙電極必定是銅極。在正極，水溶液中的銅離子會得到電子析出紅色的銅金屬，其半反應式為 $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$。
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測量電流走向的儀器怎麼看?
👍 1 位同學覺得有幫助
鑰匙不是被鍍物嗎
電鍍跟鋅銅電池的極性判斷邏輯，常常混在一起，有什麼好記的差別嗎？
黑箭頭從鑰匙出發 怎麼不是電子留
但黑箭頭是從鑰匙出發
電池與電鍍原理
💡 透過電流與電子流向判定正負極，進而推導氧化還原反應式。
| 比較維度 | 鋅銅電池 (原電池) | VS | 電鍍銅 (電解池) |
|---|---|---|---|
| 能量轉換 | 化學能轉電能 | — | 電能轉化學能 |
| 負極反應 | 鋅片氧化 (Zn釋出電子) | — | 鑰匙還原 (Cu2+得電子) |
| 電子流向 | 從負極 (Zn) 流出 | — | 流向負極 (鑰匙) |
| 電極質量 | 正極 (Cu) 增加 | — | 負極 (鑰匙) 增加 |
💬兩者負極皆進行氧化或接收電子，但電池是自發反應，電鍍需外接電源。
