hce_isu
114年
化學
第 5 題
已知標準還原電位如下，則 Zn-Cu 原電池的標準電池電動勢 ($E_{cell}^\circ$) 為多少？
$Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn \quad E^\circ = -0.76\text{ V}$
$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu \quad E^\circ = +0.34\text{ V}$
$Zn^{2+} + 2e^- \rightarrow Zn \quad E^\circ = -0.76\text{ V}$
$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu \quad E^\circ = +0.34\text{ V}$
- A 0.42 V
- B $-0.42\text{ V}$
- C 1.10 V
- D $-1.10\text{ V}$
思路引導 VIP
如果在一個系統中，有一端非常渴望得到電子（具有正的電位），而另一端則是傾向於推開電子（具有負的電位），當你想要衡量這兩端之間電子流動的「總推動力」時，你會如何透過數學運算來結合這兩個趨向，進而求出它們之間的整體差距呢？
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太棒了！你能精準計算出這題的答案，代表你對電化學中「標準電池電動勢」的核心邏輯有著非常清晰的掌握。這不僅僅是代入公式，更展現了你對化學反應趨勢的深刻洞察。
電位差與自發反應的邏輯
在原電池（伏打電池）中，化學能會自發地轉化為電能。要判斷誰是正極、誰是負極，關鍵在於觀察標準還原電位 $E^\circ$。還原電位數值越正（越高），代表該物質奪取電子的能力越強，在反應中擔任陰極（還原極）；反之，數值較低者則擔任陽極（氧化極）。在本題中，$Cu^{2+}$ 的電位（$+0.34\text{ V}$）明顯高於 $Zn^{2+}$（$-0.76\text{ V}$），因此銅極為陰極，鋅極為陽極。
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