為放熱反應

(1)

1. 炎熱的夏天在路面上灑水能幫助降溫，是藉著水蒸發成為水蒸氣時吸熱，吸取空氣中的熱量，

以達到降溫的效果。

2. 物質的熱量變化：核變化＞化學變化＞物理變化；汽化熱＞熔化熱。

為放熱反應

N

2

＋2H

2

→N

2

H

4

為吸熱反應 N

2

H

4

＋H

2

→2NH

3

為放熱反應 N

2(g)

＋3H

2

→2NH

3

＋91.8 KJ N

2(g)

＋3H

2

→2NH

3

ΔH＝－91.8KJ N

2

＋2H

2

→N

2

H

4

ΔH＝－187.6KJ N

2

H

4

→N

2

＋2H

2

ΔH＝＋187.6KJ 2N

2

H

4

→2N

2

＋4H

2

ΔH＝＋375.2KJ

吸熱反應：生成物熱含量＞反應物熱含量。

放熱反應：生成物熱含量＜反應物熱含量。

3. 元素生成熱為零：O

2

、H

2

、Fe、Cu、He 等生成熱為零，元素的燃燒熱僅 O

2

、N

2

為零。

4. 同素異性體：

C 的同素異性體 (石墨的生成熱＝0)、S 的同素異性體 (斜方琉的生成熱＝0)、

P 的同素異性體 (黃磷(白磷)的生成熱＝0)、O 的同素異性體 (氧氣 O

2

的生成熱＝0)

5. 不可燃的物質燃燒熱為零：O

2

、N

2

、CO

2

、H

2

O、惰性氣體 (He、Ne、Ar...) 燃燒熱為零。

6. 生成熱的反應方程式：

C＋O

2

→ CO

2

C＋2H

2

→ CH

4

3C＋4H

2

→ C

3

H

8

2C＋3H

2

＋(1／2)O

2

→ C

2

H

5

OH 6C＋6H

2

＋3O

2

→ C

6

H

12

O

6

7. 燃燒熱的方程式：

C＋O

2

→ CO

2

是 C 的燃燒熱方程式

CH

4

＋2O

2

→ CO

2

＋2H

2

O 是 CH

4

的燃燒熱方程式 C

3

H

8

＋5O

2

→ 3CO

2

＋4H

2

O 是 C

3

H

8

的燃燒熱方程式

C

2

H

5

OH＋3O

2

→ 2CO

2

＋3H

2

O 是 C

2

H

5

OH 的燃燒熱方程式

8. N

2

＋O

2

→NO

2

是二氧化氮的生成熱反應，但不是 N

2

的燃燒熱反應，因為 N

2

不可燃。

9. C＋O

2

→ CO

2

是 C 的燃燒熱方程式，也是 CO

2

的生成熱反應方程式。

H

2

＋O

2

→H

2

O 是 H 的燃燒熱方程式，也是 H

2

O 的生成熱反應方程式。

10. 碳的燃燒熱＝二氧化碳的生成熱，兩者等值同號。

氫的燃燒熱＝水的生成熱，兩者等值同號。

11. 一般燃燒熱反應的方程式，以生成熱計算，

生成熱反應的方程式，以燃燒熱計算。

12. 氣態物質的熱含量＞液態物質熱含量＞固態物質熱含量。

水是比熱最大的液體，汽化熱最大。

注意右圖的反應熱大小順序。

13. 反應熱的計算：ΔH＝生成物的生成熱－反應物的生成熱

＝反應物的燃燒熱－生成物的燃燒熱。

(2)

1. 糖 C

6

H

12

O

6

溶解在水中，使糖分子均勻分散在水中，稱為『溶解』，

鹽 NaCl 溶解在水中，形成正電的 Na

^＋

離子及負電的 Cl

^－

離子，稱為『解離』。

2. 解離說：電解質溶於水後，形成陽離子和陰離子，兩者的莫耳數不一定相等，

每個離子的電量不一定相等，陽離子的總電量和陰離子的總電量必定相等，

溶液必定維持電中性。

3. 水合作用：水分子的氫原子端有帶正電的傾向，氧原子端有帶負電的傾向，

因此電解質溶液中，陰離子的四周會被水分子中的氫原子端包圍，陽離子則會被氧原子端包圍，形成水合離子。

4. 酸鹼鹽為常見的的電解質，其中酸為分子化合物，鹼和鹽為離子化合物。

鹼和鹽在熔融狀態及水溶液能導電，酸僅在水溶液能導電，液態酸不能導電。

強酸(HCl、HNO

3

、 H

2

SO

4

)、強鹼(NaOH、KOH、Ca(OH)

2

)的水溶液能完全解離，為強電解質。

弱酸(H

2

CO

3

、CH

3

COOH)、弱鹼(NH

4

OH)的水溶液僅能部分解離，為弱電解質。

5. 分子化合物的水溶液不一定能導電，葡萄糖 C

6

H

12

O

6

是分子化合物，水溶液不導電，醋酸 CH

3

COOH 是分子化合物，在液態能導電。

6. 離子化合物的水溶液或熔融狀態能導電，但不溶於水的鹽類則不能導電。

碳酸鈣 CaCO

3

不溶於水，但熔融狀態能導電。

7. 氨氣 NH

3

為分子化合物，液態不導電，水溶液則能形成 NH

3

＋H

2

O→NH

4

OH→NH

4＋

＋OH

^－

，為弱鹼，弱電解質。

8. 水溶液導電是由於水中存在陰離子與陽離子，金屬導體導電是由於自由電子。

9. 鹽酸 HCl、硝酸 HNO

3

、硫酸 H

2

SO

4

為強酸，強電解質，能完全解離。

碳酸 H

2

CO

3

、醋酸 CH

3

COOH 為弱酸、弱電解質，僅能部分解離。

10. 水溶液通電時，陽離子向負極移動，陰離子向陽極移動。

K

2

CrO

4

→2K

^＋

＋CrO

42－

，其中無色的 K

^＋

離子向負極移動，黃色的 CrO

42－

離子向正極移動。

11. 離子沉澱反應：溶於水的溶液混合，產生不溶於水的沉澱物質，稱為離子沉澱反應。

NaCl

(aq)

＋AgNO

3(aq)

→AgCl

(s)

＋NaNO

3(aq)

CaCl

2(aq)

＋Na

2

CO

3(aq)

→2NaCl

(aq)

＋CaCO

3(s)

BaCl

2(aq)

＋Na

2

SO

4(aq)

→2NaCl

(aq)

＋BaSO

4(s)

12. 必溶於水的離子：NO

3－

、CH

3

COO

^－

、IA(Li

^＋

、Na

^＋

、K

^＋

...) 必要的沉澱表：Cl、Br、I：Hg

22＋

、Cu

^＋

、Pb

^2＋

、Ag

^＋

、Tl

^＋

。 SO

42－

：Sr

^2＋

、Ba

^2＋

、Pb

^2＋

。

CrO

42－

：Sr

^2＋

、Ba

^2＋

、Pb

^2＋

、Ag

^＋

。 OH

^－

：IA

^＋

、NH

4＋

、Sr

^2＋

、Ba

^2＋

。 13. 硬水：含 Mg

^2＋

、Ca

^2＋

的水稱為硬水。

暫時硬水：加熱能產生沉澱物質。

Ca(HCO

3

)

2

→ CaCO

3

＋H

2

O＋CO

2

Mg(HCO

3

)

2

→ MgCO

3

＋H

2

O＋CO

2

永久硬水：加熱無沉澱產生，需加石灰 Ca(OH)

2

、Na

2

CO

3

才能產生沉澱。

Ca(OH)

2

＋Ca(HCO

3

)

2

→2 CaCO

3

＋2H

2

O CaSO

4

＋Na

2

CO

3

→Na

2

SO

4

＋CaCO

3

↓

14. 肥皂在硬水中會產生沉澱物質，使得去污能力變差。

合成清潔劑在硬水中不會發生沉澱，去污能力不受影響。

15. 去除熱水瓶內的水垢(CaCO

3

)，可加入醋酸 CH

3

COOH、檸檬酸等酸性物質溶解。

CaCO

3

＋H

^＋

→Ca

^2＋

＋H

2

O＋CO

2

(3)

1. 25℃時，[H

^＋

][OH

^－

]＝10

^－14

M

²

，PH＋POH＝14。

酸性溶液：[H

^＋

]＞10

^－7

M，[OH

^－

]＜10

^－7

M，[H

^＋

]＞[OH

^－

]；PH＜7，POH＞7，PH＜POH。

酸性愈強，[H

^＋

]濃度愈大，pH 值愈小。

活性大的金屬遇稀酸，會產生 H

2

，碳酸鈣 CaCO

3

遇稀酸會產生 CO

2

。

鹼性溶液：[H

^＋

]＜10

^－7

M，[OH

^－

]＞10

^－7

M，[H

^＋

]＜[OH

^－

]；PH＞7，POH＜7，PH＞POH。

鹼性愈強，[OH

^－

]濃度愈大，pH 值愈大。

鹼嘗起來有澀味，摸起來有滑膩感，可溶解油脂。

2. [H

^＋

]＝2x10

^－4

M  10

^－4

M＜2x10

^－4

M＜10

^－3

M  4＞pH 值＞3。

[H

^＋

]＝2x10

^－4

M  [OH

^－

]＝5x10

^－10

M

[H

^＋

]＝1M＝10

⁰

M  PH＝0， [H

^＋

]＝10M＝10

¹

M  PH＝－1。

3. 酸中加水，[H

^＋

]減少，[OH

^－

]增加，PH 值增加，但仍小於 7。

鹼中加水，[H

^＋

]增加，[OH

^－

]減少，PH 值減少，但仍大於 7。

水中加酸，[H

^＋

]增加，[OH

^－

]減少，PH 值減少，必定小於 7。

水中加鹼，[H

^＋

]減少，[OH

^－

]增加，PH 值增加，必定大於 7。

4. 10

^－3

M、20mL 的硫酸 H

2

SO

4

稀釋成 2L，則 10

³

0.02L 2

⁵

[H ] 2L

  

＋－

＝＝2 10 M

－

10

^－2

M、40mL 的氫氧化鈣 Ca(OH)

2

稀釋成 5L，則 10 0.04L 2

⁴

[OH ]

5L

  

－－

＝＝1.6 10 M

－2

0.01M、50mL 的硫酸 H

2

SO

4

和 0.05M 的氫氧化鈣 Ca(OH)

2

完全中和，需要的體積為 V，則：

0.01x50x2＝0.05xVx2 V＝10mL

0.04M、50mL 的硝酸 HNO

3

和 0.02M 的氫氧化鈉 NaOH 完全中和，需要的體積為 V，則：

0.04x50＝0.02xV V＝100mL

溶液顏色導電性酸鹼性石蕊硝酸銀溶液

食鹽水無色能導電中性不變色氯化銀沉澱

糖水無色不導電中性不變色無反應

純水無色不導電中性不變色無反應

5. 酸鹼中和必為放熱反應。

酸滴定鹼：滴定管裝鹽酸 HCl，錐形瓶裝氫氧化鈉 NaOH，指示劑(石蕊)滴入錐形瓶中，

將鹽酸滴至錐形瓶的指示劑變色為止(藍色→紅色)。

HCl＋NaOH→NaCl＋H

2

O

鹼滴定酸：滴定管裝氫氧化鉀 KOH，錐形瓶裝硫酸 H

2

SO

4

，指示劑(酚酞)滴入錐形瓶中，

將氫氧化鉀 KOH 滴至錐形瓶的指示劑變色為止(無色→紅色)。

H

2

SO

4

＋2KOH→K

2

SO

4

＋2H

2

O

石蕊酚酞酚紅廣用試紙溴瑞香草酚藍

酸性紅色無色黃色紅橙黃黃

變色範圍 4.5～8.1 8.4～9.8 6.4～8.0 綠 6.0～7.6

鹼性藍色紅色紅色藍靛紫藍色

6. 常見胃藥：

碳酸鈣 CaCO

3

、小蘇打 NaHCO

3

為速效型的制酸劑。

氫氧化鎂 Mg(OH)

2

、氫氧化鋁 Al(OH)

3

為長效型制酸劑。

7. 雨水經蒸發→凝結→降水，原為最接近純水(蒸餾水)，但經空氣中的二氧化碳溶解，

(4)

形成碳酸 H

2

CO

3

，CO

2

＋H

2

O→H

2

CO

3

，因此天然雨水略帶酸性，pH 值略小於 7。

由於人為燃燒石油產品及汽機車排放廢氣，使得空氣中含硫的氧化物及含氮的氧化物增加，因此雨水的酸性明顯增加，當 pH 值小於 5 時，稱為酸雨。

8. 二氧化碳通入石灰水中的反應為酸鹼中和反應：CO

2(aq)

＋Ca(OH)

2(aq)

→CaCO

3(s)

＋H

2

O

(L)

NH

3(g)

通入稀鹽酸 HCl

(aq)

中會產生白色煙霧，為酸鹼中和反應：NH

3(g)

＋HCl

(aq)

→NH

4

Cl

(s)

。 1. 氧化還原反應：

(1) 有氧化反應，必定有還原反應，兩者同時產生。

(2) 還原劑被氧化，氧化劑被還原。

(3) 活性大的金屬，為強還原劑，活性小的金屬，其氧化物為強氧化劑。

(4) 光合作用、呼吸作用、電池放電充電、電解、電鍍等電流化學效應，及燃燒、發酵反應、金屬冶煉，皆為氧化還原反應。

氧化反應：還原反應

1.物質和氧結合 2.物質失去電子

3.元素的氧化數增加。

1.物質和氧分離 2.物質得到電子

3.元素的氧化數減少。

2. 元素態的氧化數為零。

有關元素的反應，例如元素變成化合物，化合物變成元素，元素變成離子，離子變成元素，一定是氧化還原。酸鹼中和、離子沉澱、複分解的反應，還有題目經常出現的碳酸鈣的反應，都不是氧化還原。

3. 氧化活性表：

鉀 K＞鈉 Na＞鈣 Ca＞鎂 Mg＞鋁 Al＞碳 C＞鋅 Zn＞鉻 Cr＞鐵 Fe

＞錫 Sn＞鉛 Pb＞氫 H＞銅 Cu＞汞 Hg＞銀 Ag＞鉑 Pt＞＞金 Au。

4. 伏打電池的概念：

活性大的金屬易放出(失去)電子，發生氧化半反應，為陽極，或為負極。

活性小的金屬易獲得電子，發生還原半反應，為陰極，或為正極。

電池的負極(陽極)放出電子，經導線由正極(陰極)獲得電子，而流出的電子數＝流入的電子數。

鋅銅電池：鋅的活性大於銅，鋅發生氧化反應，為還原劑，

銅離子獲得電子，發生還原反應，為陰極。

陽極(負極)：Zn→Zn

^2＋

＋2e

^－

為還原劑陰極(正極)：Cu

^2＋

＋2e

^－

→Cu 為氧化劑。

總反應： Zn＋cu

^2＋

→Zn

^2＋

＋Cu 5. 氫氧燃料電池：

2 2 2

2H O 2H O 1)( 2)

＋ 

氧化數 0 0 ( ：＋－

氫的氧化數由 0→＋1 ，氧化數增加，發生氧化反應，為還原劑，故氫氣為負極(陽極)。

氧的氧化數由 0→－2 ，氧化數減少，發生還原反應，為氧化劑，故氧氣為正極(陰極)。

氧化還原反應中，氧化反應失去的電子數＝還原反應獲得的電子數。

6. 鎂帶在二氧化碳中可燃燒：

2Mg＋CO

2

→C＋2MgO 鎂被氧化成氧化鎂 Mg → MgO 為還原劑二氧化碳被氧化成碳 CO

2

→ C 為氧化劑。

7. 碳和氧化銅 CuO 的反應：

(5)

C＋2CuO→ 2Cu＋CO

2

C 被 CuO 氧化成 CO

2

，為還原劑；CuO 被 C 還原成 Cu，為氧化劑。

8. 活性大的金屬遇稀酸：

鋅＋稀鹽酸 → 氯化鋅＋氫氣 Zn＋HCl → ZnCl

2

＋H

2

，為氧化還原反應。

鋅被氧化成氯化鋅，鋅為還原劑；稀鹽酸中的氫離子 H

^＋

被還原成 H

2

，為氧化劑。

化學反應中，只要有元素態 ↹ 化合物，必為氧化還原反應。

9. 鐵和活性小的金屬相連接時，鐵容易發生氧化反應，為還原劑，因此鐵容易鏽蝕。

10. 亞鐵離子(Fe

^2＋

)和亞硝酸鹽，易產生有毒的鐵離子(Fe

^3＋