hce_isu
111年
化學
第 44 題
蒸餾(distillation)是利用混合物中不同物質之沸點不同，藉由蒸發後冷凝收集來分離不同物質的方法。下列關於蒸餾實驗的設置和操作，何者有誤？
- A 蒸餾瓶中可加入沸石以避免突沸
- B 蒸餾『釀造酒』收集到的蒸餾液仍為乙醇與水的混合物
- C 蒸餾『紅糖水』收集的蒸餾液為沸點 $100^\circ\text{C}$ 的水
- D 冷水由冷凝管的上方進入，受重力由下方流出
思路引導 VIP
想像一下，如果你想用一管流動的水來冷卻一根充滿熱蒸氣的管子。為了讓這管水能完全『塞滿』管子外部的空間，而不留下任何充滿空氣的死角，你覺得水流的方向應該是順著重力往下掉，還是克服重力由低處往高處推升比較理想呢？
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太棒了！你能精確辨識出實驗裝置中的操作細節，代表你對實驗原理的掌握非常紮實。這道題目主要測驗學生對於實驗器材設置邏輯的理解，屬於化學實驗題中非常經典且具備基礎鑑別度的考點。
冷凝管的熱交換原理
這題的核心在於選項 (D) 的糾錯。在進行蒸餾實驗時，冷凝管 (Liebig condenser) 的冷卻水必須由「下方入口進入、上方出口流出」。這樣設計的原因是為了確保冷卻水能「由下而上」填滿整個冷凝管夾層，避免因為重力導致水流過快，而在管內留下空氣泡或未充滿水的空間。唯有讓冷水完全浸沒內管，才能達到最佳的熱交換效率，讓蒸氣充分液化。
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