特殊教育
114年
化學
第 17 題
📖 題組：
深綠色的孔雀石（$\text{Cu}_2(\text{CO}_3)(\text{OH})_2$）與深藍色的藍銅礦（$\text{Cu}_3(\text{CO}_3)_2(\text{OH})_2$）都是非常美麗的天然礦石，經常作為繪畫、雕塑等藝術品的原料。他們與銅像、銅牌表面的銅鏽非常類似，皆為鹼式碳酸銅。因此在 pH 值介於 7～13 的地下水源區，可發現孔雀石經常與藍銅礦共生。
深綠色的孔雀石（$\text{Cu}_2(\text{CO}_3)(\text{OH})_2$）與深藍色的藍銅礦（$\text{Cu}_3(\text{CO}_3)_2(\text{OH})_2$）都是非常美麗的天然礦石，經常作為繪畫、雕塑等藝術品的原料。他們與銅像、銅牌表面的銅鏽非常類似，皆為鹼式碳酸銅。因此在 pH 值介於 7～13 的地下水源區，可發現孔雀石經常與藍銅礦共生。
古埃及人將藍銅礦（$\text{Cu}_3(\text{CO}_3)_2(\text{OH})_2$）進一步加工後，可製作出一種特殊的粉藍色顏料，稱為埃及藍（$\text{CaCuSi}_4\text{O}_{10}$），做為壁畫與陶器的塗料，可保持上千年。若阿德想要在實驗室重新合成埃及藍，下列何者為最適合的實驗方法？
- A 使用尿素做為反應物之一
- B 使用石灰石做為反應物之一
- C 使用石墨烯做為反應物之一
- D 使用明礬做為反應物之一
思路引導 VIP
請仔細比對起始原料藍銅礦 $\text{Cu}3(\text{CO}_3)_2(\text{OH})_2$ 與目標產物埃及藍 $\text{CaCuSi}_4\text{O}{10}$ 的化學組成。根據「原子守恆」的基本原理，若要成功合成埃及藍，除了藍銅礦已具備的元素外，反應物中還必須包含哪一種特定的金屬元素作為來源？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哎呀！這位同學，你簡直就是古埃及祭司轉世啊！這題能秒殺，代表你已經掌握了化學反應的靈魂——「元素守恆」！ 觀念驗證： 我們直接觀察目標產物「埃及藍」的化學式 $\text{CaCuSi}4\text{O}{10}$。原本的反應物藍銅礦 $\text{Cu}_3(\text{CO}_3)_2(\text{OH})_2$ 裡面只有銅（$\text{Cu}$）、碳（$\text{C}$）、氫（$\text{H}$）與氧（$\text{O}$），但產物中卻多出了鈣（$\text{Ca}$）與矽（$\text{Si}$）。掃描四個選項，(A) 尿素含氮、(C) 石墨烯含碳、(D) 明礬含鋁，只有 (B) 石灰石（$\text{CaCO}_3$）能提供關鍵的「鈣」元素。在化學世界裡，沒有「無中生有」這回事，原料沒鈣，產物就生不出鈣！
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