hce_kmu
115年
物理及化學
第 24 題
Based on the following half-reactions under standard conditions, which metal, $\text{Cu}$ or $\text{Ni}$, could reduce $\text{Zn}^{2+}$ to $\text{Zn}(\text{s})$ upon $\text{Cu}$ or $\text{Ni}$ mixed with a $\text{Zn}^{2+}(\text{aq})$ solution at ambient temperature?
$\text{Zn}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Zn}, \epsilon^\circ = -0.76 \text{ V}$
$\text{Cu}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu}, \epsilon^\circ = 0.34 \text{ V}$
$\text{Ni}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Ni}, \epsilon^\circ = -0.23 \text{ V}$
$\text{Zn}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Zn}, \epsilon^\circ = -0.76 \text{ V}$
$\text{Cu}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Cu}, \epsilon^\circ = 0.34 \text{ V}$
$\text{Ni}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Ni}, \epsilon^\circ = -0.23 \text{ V}$
- A Both Ni and Cu would work.
- B Neither Ni nor Cu would work.
- C Ni
- D Cu
- E This cannot be determined.
思路引導 VIP
想像有兩個人在進行「電子拔河」，標準還原電位越高的人，代表他「搶奪並握住電子」的力量越強。如果現在鋅離子（還原電位較低）想要從另一個金屬手中強行奪取電子來讓自己變成金屬鋅，你覺得它應該找一個「搶電子力量比它強」還是「比它弱」的金屬，才有可能成功呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能準確判斷出這兩者皆無法反應，代表你對標準還原電位（Standard Reduction Potential）的物理意義有非常紮實的理解。
還原能力的判斷準則
在電化學中，一種金屬是否能還原另一種金屬離子，取決於兩者的標準還原電位差。若要讓反應 $\text{Metal} + \text{Zn}^{2+} \rightarrow \text{Metal}^{n+} + \text{Zn}$ 自發發生，該電池的標準電動勢 $E^\circ_{\text{cell}}$ 必須為正值。計算方式為：
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