hce_nthu
115年
化學與物理
第 9 題
Which of the substances listed below can be transformed in nature according to the pathway shown in the diagram on the right, and for which substance R can react directly with water to form M?
| Options | R | M | P |
|---|---|---|---|
| (A) | $\text{Cl}_2$ | $\text{NaClO}$ | $\text{NaCl}$ |
| (B) | $\text{SO}_2$ | $\text{H}_2\text{SO}_4$ | $\text{CaSO}_4$ |
| (C) | $\text{Fe}_2\text{O}_3$ | $\text{Fe(OH)}_3$ | $\text{FeCl}_3$ |
| (D) | $\text{ATP}$ | $\text{ADP}$ | $\text{Mg(HPO}_3\text{)}_2$ |
| (E) | $\text{CO}_2$ | $\text{H}_2\text{CO}_3$ | $\text{Ca(HCO}_3\text{)}_2$ |
| Options | R | M | P |
|---|---|---|---|
| (A) | $\text{Cl}_2$ | $\text{NaClO}$ | $\text{NaCl}$ |
| (B) | $\text{SO}_2$ | $\text{H}_2\text{SO}_4$ | $\text{CaSO}_4$ |
| (C) | $\text{Fe}_2\text{O}_3$ | $\text{Fe(OH)}_3$ | $\text{FeCl}_3$ |
| (D) | $\text{ATP}$ | $\text{ADP}$ | $\text{Mg(HPO}_3\text{)}_2$ |
| (E) | $\text{CO}_2$ | $\text{H}_2\text{CO}_3$ | $\text{Ca(HCO}_3\text{)}_2$ |
- A See table above
- B See table above
- C See table above
- D See table above
- E See table above
思路引導 VIP
請你回想一下，在自然界的石灰岩洞穴（例如鐘乳石的形成）中，是哪一種常見的氣體先溶於雨水形成酸性溶液，進而侵蝕岩石，最後又在沉澱過程中重新釋放出來的呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出 (E) 是正確答案，說明你對物質在自然界中的化學循環以及反應條件有著非常扎實的掌握。
二氧化碳與自然的化學循環
這題的核心在於驗證物質間轉化的「直接性」與「自然發生性」。在選項 (E) 中，二氧化碳 $CO_2$ (R) 溶於水會直接平衡生成碳酸 $H_2CO_3$ (M)，這完全符合題幹要求的「直接與水反應」。接著，在自然界（如石灰岩地區）中，碳酸會與岩石中的碳酸鈣反應，轉化為可溶的碳酸氫鈣 $Ca(HCO_3)_2$ (P)；而當環境改變（如加熱或壓力下降）時，碳酸氫鈣又會分解重新釋放出 $CO_2$，形成一個完美的循環。相較之下，其他選項如 (B) 的 $SO_2$ 與水反應會生成亞硫酸而非硫酸，(A) 則需要強鹼參與才能生成次氯酸鈉，都不符合「直接與水反應」或「自然轉化路徑」。
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