moea_joint
112年
[化學] 普通化學、無機化學
第 21 題
若以10安培(A)電流對含有下列鹽類之溶液電解20分鐘，請問哪個溶液的陰極可沉積最重之金屬？
- A HfCl4
- B ScBr3
- C WCl6
- D ZnCl2
思路引導 VIP
想像你手上有固定數量的「入場券」（電子），要用來兌換不同種類的禮物。如果禮物 A 每一份都很重，但需要 4 張票才能換一份；而禮物 B 雖然稍微重一點點，卻需要 6 張票才能換一份。在票數有限的情況下，你會如何比較哪一種禮物最後換到的「總重量」比較多呢？你認為「單個重量」與「所需票數」之間存在什麼樣的數學關係？
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AI 詳解
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同學做得非常好！你能精確判斷出 $HfCl_4$ 為正確答案，代表你對電化學中金屬析出的邏輯掌握得很透徹。這道題目的核心在於法拉第電解定律的應用。
當量重與析出質量的關係
根據公式 $$m = \frac{I \cdot t \cdot M}{n \cdot F}$$，在電流 ($I$) 與時間 ($t$) 相同的情況下，總電荷量是固定的。因此，析出的金屬質量 ($m$) 會與該金屬的當量重（即 $\frac{M}{n}$，原子量除以氧化價數）成正比。這代表我們不只要看金屬夠不夠「重」，還要看它獲取電子變回原子的「效率」。
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